基于TCP/IP协议栈的网络技术教学软件研究与开发

论文摘要

随着信息技术的飞跃发展与网络时代的到来,尤其是以IPv6网络为代表的新一代网络标准推出的今天,信息网络的数量与质量已经成为国力的重要标志之一,直接关系到国家生产力发展的速度。加强对互联网技术的深入研究,培养一批计算机网络方面的专业人才已经迫在眉睫。TCP/IP协议栈体系作为现在处于绝对支配地位的网络体系结构,自然成为网络教学的重点。本文基于TCP/IP协议栈研究开发了一组网络技术教学软件。软件基于Linux（Fedora4）虚拟机进行环境的开发,利用GTK+2.0工具箱进行图形界面的编写,并配合网络程序实现各项功能。首先,在介绍开发环境的基础上,详细阐述了一个网络拓扑,以及包括实验流程、实验步骤演示,内嵌终端,内嵌包分析工具的实验平台。其次论文讨论了一个综合了Libpcap网络数据报接收,Libnet网络数据包发送,以及随后的网络数据包解析软件的使用和设计方法。最后通过利用UDP Socket编程设计了网络聊天工具这个设计实例给出常用的Socket通信的设计原理。整套软件界面友好,具有较强的实用性和趣味性,能大大激发学生动手尝试的兴趣。而且Libnet、Libpcap工具从底层发送接收数据,Socket程序从网络层实现数据发送接收,对TCP/IP体系的不同层次的涉及使得使用者能够更好的了解和认识网络结构及其功能机理。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文的研究内容和论文构成
• 1.3.1 论文的研究内容
• 1.3.2 论文的主要结构
• 第二章 TCP/IP协议及IPv6 协议
• 2.1 概述
• 2.1.1 互联网的历史
• 2.1.2 网络名词介绍
• 2.2 OSI模型分析及TCP/IP协议族分析
• 2.2.1 OSI模型分析
• 2.2.2 TCP/IP协议族分析
• 2.3 TCP/IP协议族重要协议原理
• 2.3.1 IP协议
• 2.3.2 ARP/RARP协议
• 2.3.3 ICMP协议
• 2.3.4 IGMP协议
• 2.3.5 UDP协议
• 2.3.6 TCP协议
• 2.4 IPv6 协议
• 2.4.1 IPv6 的特点和优点
• 2.4.2 IPv6 国内外发展背景
• 第三章 开发环境介绍
• 3.1 开发的系统环境
• 3.2 虚拟机环境介绍
• 3.3 开发平台的网络环境
• 第四章 网络数据分析系统软件技术
• 4.1 网络数据包捕获开发包Libpcap
• 4.1.1 Libpcap的安装
• 4.1.2 包捕获机制
• 4.1.3 Libpcap核心数据结构介绍
• 4.1.4 Libpcap函数说明
• 4.1.5 Libpcap 应用程序框架
• 4.1.6 IP层协议类型判断
• 4.1.7 数据包整体分析
• 4.2 Libnet网络数据包构造发送开发包
• 4.2.1 Libnet的作用
• 4.2.2 Libnet的安装
• 4.2.3 Libnet核心数据结构介绍
• 4.2.4 Libnet核心函数
• 4.2.5 使用Libnet的开发流程
• 4.3 进程与线程
• 4.3.1 进程与线程的概念
• 4.3.2 进程和线程涉及的重要函数fork
• 4.3.3 进程间通信及管道的使用
• 4.3.4 线程
• 4.4 ARP数据包发送、接收与分析
• 4.4.1 界面效果
• 4.4.2 整体程序解读
• 4.5 Gtk+开发环境介绍
• 第五章 Socket编程
• 5.1 Socket功能机制
• 5.2 Socket 的历史
• 5.3 套接字的三种类型
• 5.4 Socket主要函数介绍
• 5.5 Socket程序解读
• 5.5.1 各程序模块解读
• 5.5.2 程序效果图
• 5.5.3 工作中的问题及展望
• 第六章 结束语
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢