计算机网络课程设计_报告.doc

【计算机网络课程设计报告】 本报告详述了一次计算机网络课程设计的过程，旨在将理论知识与实际编程相结合，深入理解并应用ARP、IP和TCP等关键网络协议。实验分为两个部分，第一部分涉及数据包的封装发送和解析，第二部分为可选的网络应用小程序设计。 **一、实验目标与要求** 1. **实验目的**： - 将抽象的网络协议概念与编程技术融合，通过编程实践来理解ARP、IP和TCP协议的工作原理。 - 掌握协议帧的结构，了解它们如何在网络中传输，并学习如何封装和解析这些数据包。 2. **实验要求**： - 使用Winpcap技术和Socket技术，封装并发送ARP/IP/TCP数据包至局域网，并捕获并解析网络中的数据包，同时记录在日志文件中。 - 实现一个小组项目，选择并设计一个网络应用程序，以进一步理解和提升网络协议编程能力。 **二、实验环境与设备** 1. **实验硬件**： - 计算机：联想ThinkPad T430u - 处理器：Intel i5，主频1.8Hz - 网卡：Realtek PCIe GBE和Broadcom 802.11n 2. **实验软件**： - 操作系统：Windows 10 - 开发工具：Visual Studio 2015 Pro **三、实验内容与步骤** **实验1：数据包的封装发送和解析（ARP/IP/TCP）** 1. **实验内容**： - 目标：封装IP数据包，发送至局域网，并捕获解析IP数据包，显示其头部字段，同时记录日志。 - 功能：程序以命令行形式运行，利用Winpcap访问网卡，手动封装IP数据报，发送后捕获并解析。 2. **主要步骤**： - 设计：获取设备列表，选择适配器，定义IP结构体，设置日志文件，设定过滤器，编写数据包，设置抓包和解析函数。 - 实现：使用`pcap.h`库，定义了`ip_address`结构体和`ip_header`结构体，以处理IP数据包。`packet_handler`函数用于处理捕获到的数据包。 在实验过程中，学生需要实现Winpcap库的功能，例如捕获网络接口的数据包，构造IP首部，设置数据包的各个字段，如版本、服务类型、总长度、标识、标志、TTL、协议等。同时，学生还需要处理数据包的发送和接收，以及解析后的结果显示和日志记录。 **四、实验收获与总结** 通过这个课程设计，学生不仅能深入理解网络协议的运作机制，还能提高编程和团队协作能力。实验1的完成，使学生具备了使用Winpcap进行网络数据包捕获和分析的能力，而实验2则鼓励他们将所学应用于实际网络应用程序开发，进一步巩固了网络编程的技能。 这个计算机网络课程设计项目是一次全面的、实践性强的学习体验，不仅强化了理论知识，也提升了学生的实践操作能力和问题解决能力。