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计算机网络自顶向下方法影印版第四版课程设计

一、前言

计算机网络作为现代计算机科学中的重要领域之一，在计算机科学专业的学习

中占有重要的地位。本次课程设计以计算机网络自顶向下方法影印版第四版为教材，

目的在于让学生从实践出发，深入了解计算机网络的基础知识和实际应用，提高学

生对计算机网络的分析和设计能力。

本次课程设计由以下几个部分组成：

1.实验概述

2.实验环境

3.实验内容

4.实验报告要求

5.实验评分标准

二、实验概述

本次课程设计的目标在于让学生通过实践了解计算机网络的基本概念、原理、

协议和模型，并能够运用网络协议完成数据传输，从而达到以下效果：

1.理解计算机网络的基本概念和原理；

2.熟悉网络协议的优缺点及应用场景；

3.掌握常用网络协议的功能和实现方法；

4.能够使用编程语言实现网络通信；

5.能够通过与网络相关的工具进行配置和管理。

为达到以上目标，本次课程设计将重点讲解以下内容：

1.计算机网络概念与模型；

1

2.物理层的工作原理及其诊断；

3.数据链路层协议及其应用；

4.网络层协议及其应用；

5.传输层协议及其应用；

6.应用层协议及其应用。

三、实验环境

为了使学生能够真实地进行网络通信的实验和应用，本次课程设计要求使用如

下环境：

1.Windows操作系统，建议使用Windows10；

2.Wireshark网络协议分析工具；

3.VirtualBox虚拟化软件；

4.Ubuntu16.04LTS操作系统；

5.Python编程语言，版本3.x。

四、实验内容

实验一：网络拓扑

实验内容：使用VirtualBox构建网络拓扑，并通过Wireshark进行抓包。

实验目的：理解虚拟化技术，掌握网络拓扑构建方法及Wireshark的使用。

实验二：物理层与数据链路层协议

实验内容：使用Python实现CRC错误检测算法，并通过Wireshark查看数

据帧的传输过程。实验目的：掌握数据链路层的工作原理，理解CRC错误检测算

法的实现原理。

实验三：网络层协议

2

实验内容：使用Python实现IP分片算法，并通过Wireshark查看IP分

片的传输过程。实验目的：掌握网络层的工作原理，理解IP分片算法的实现原

理。

实验四：传输层协议

实验内容：使用Python实现TCP连接，模拟数据传输过程，并通过

Wireshark查看数据传输的过程。实验目的：掌握传输层的工作原理，理解TCP

连接建立的过程与数据传输的过程。

实验五：应用层协议

实验内容：使用Python实现HTTP协议，模拟HTTP请求与响应的过程，并

通过Wireshark查看HTTP报文的传输过程。实验目的：掌握应用层协议的工作

原理，理解HTTP协议的实现原理。

五、实验报告要求

学生在完成实验后，需要提交一篇实验报告。实验报告的内容和要求如下：

1.实验设计和实验步骤；

2.实验结果和分析；

3.遇到的问题和解决方案；

4.实验心得和体会；

5.参考文献。

实验报告需要以M