2013计算机网络课程设计指导书V1.1

《计算机网络课程设计》指导书

课程负责人：张晓明

主要成员：杜天苍，赵国庆，张世博，向胜军 版本：V1.1

发布日期：2013年12月20日

计算机科学技术系 2013年12月

目录

1．设计要求

2．网络计算平台应用设计

2.1微机集群MPI并行计算程序设计* 3．网络协议应用设计

3.1 网络应用系统设计与实现

3.2 基于SIP协议的VOIP网络设计

3.3外网安全访问内网服务的系统设计与实现3.4 网络管理综合应用设计 4．网络系统仿真设计 4.1网络服务性能优化设计 5．网络协议的程序设计

5.1 RS232通信程序设计

5.2 网络数据校验的综合程序设计 5.3滑动窗口协议模拟程序设计* 5.4 网络协议分析器程序设计*

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1．设计要求

（1） 课程性质

本课程的先修课程是《计算机网络A》或《计算机网络B》，属于专业必修/限选的实践性课程。必修学时2周，占2学分；或限选学时3周，可以分散进行，占3学分。

本课程属于设计性，要求学生通过网络实践，更加深入掌握计算机网络原理及其应用方法，在网络协议分析、网络管理、性能仿真、网络协议程序设计、网络服务综合、网络计算等方面打下较好的基础。

（2） 设计内容

本课程设计属于计算机网络主题，其设计类型有4个方向： （1） 网络计算平台应用设计 （2） 网络协议应用设计 （3） 网络系统仿真设计 （4） 网络协议的程序设计

学生只需要选择其中一个方向的项目开展设计。

（3） 分组要求

为了体现小组工作模式和团队协作精神，以小组方式，由学生自行组队。每组推选组长，负责本组的联络、分工，各成员负责完成分配的任务。

各班级应在项目启动后，将分组和项目选定情况汇总，一天内返回给指导教师。

（4） 指导老师要求

以项目类型分配指导教师，平均每个班级有2名教师。

指导教师必须认真负责学生设计的全过程，包括学生分组、答疑、日常指导、验收答辩、报告批阅、设计成绩、资料归档等。重点要把握过程性指导和检查、设计项目验收工作。

（5） 设计成果验收与上交

每组设计完成后，都需要经过验收答辩和报告评阅2个过程。

1． 设计成果必须经过设计验收过程，在真实环境下达到测试要求。验收通过者才能获得学分。 2． 项目验收前，每组上交一份设计成果（含设计报告电子版、设计模型，以及相关源程序等），

打包后发给指导教师。设计报告使用下发的统一格式。

（6） 主要参考文献

1） 吴功宜 等. 计算机网络高级软件编程技术. 清华大学出版社, 2008年1月 2） 李环，赵宇明. 计算机网络综合实践教程. 机械工业出版社, 2011年9月 3） 李名世 等. 计算机网络实验教程（第2版）. 高等教育出版社, 2009年6月

4） 张建忠, 徐敬东. 计算机网络实验指导书（第2版）. 清华大学出版社, 2008年2月。

(7)序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

题目清单分类题目名称私有云平台建立与管理设计*网络计算平台应用设计基于公有云平台的应用设计微机集群 MPI并行计算程序设计* Android系统移动应用开发网络应用系统设计与实现基于 SIP协议的 VOIP网络设计网络协议应用设计外网安全访问内网服务的系统设计与实现网络管理综合应用设计网络系统仿真设计网络服务性能优化设计 RS232通信程序设计网络协议的程序设计网络数据校验的综合程序设计滑动窗口协议模拟程序设计*网络协议分析器程序设计*组数限制每班 1组每班 2组每班 1组每班 2组每班 1组每班 1组每班 1组每班 1组每班 3组每班 1组每班 3组每班 1组每班 1组小组人数 3-4 3-4 3-4 3-4 3-4 3-4 3-4 3-4 3-4 3-4 3-4 3-4 3-4

3

2．网络计算平台应用设计

计算机网络的一些前沿技术领域，例如并行计算、云计算、分布式计算、大数据计算等，为解决国

2.1微机集群MPI并行计算程序设计*

2.1.1 MPI介绍

消息传递接口（MPI）是在微机集群上基于消息传递的并行编程工具，是如今应用最为广泛的并行程序开发方法。MPI的标准化开始于1992年，于1994年发布了MPI-1，到1997年发布了MPI-2。

MPICH是一种最重要的MPI实现，是与MPI规范同步发展的版本。例如，MPICH软件包MPICH1.2.7p1和MPICH2-1.0.5p4，分别遵循MPI-1.2和MPI-2两个版本的MPI标准。以上2个版本的MPI实现可以从网址http://www-unix.mcs.anl.gov/mpi/mpich/下载。

MPI所有的通信功能可以用6个基本调用来实现： （1） 初始化：MPI_Init(&argc,&argv) （2） 结束：MPI_Finalize()

（3） 确定进程的标识符：MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&id) （4） 确定进程数量：MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&p) （5） 消息发送：MPI_SEND(buf, count, datatype, dest, tage, comm)

（6） 消息接收：MPI_RECV(buf, count, datatype, source, tage, comm, status)

2.1.2 MPI编程范例[3]

“并行计算圆周率PI的MPI编程”

使用积分面积法并行计算圆周率PI的值，MPI将计算分解到各个进程，最后再将结果累加在一起，从而得出PI的值。

程序首先定义曲线划分的块数n为1000000，之后通过MPI_Bcast广播给通信域内的每一个进程。接着是计算部分，程序构造for循环，循环变量以进程数来递增，使得计算分块平均地分配 …… 此处隐藏：7083字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……