【正文】 ......................................................................63 程序主界面 .................................................................................. 64 IP 地址配置測試 .......................................................................... 64 靜態(tài)路由設(shè)置 .............................................................................. 65 路由設(shè)置正確性測試 .................................................................. 66 檢查路由器廣域網(wǎng)端口設(shè)置 ....................................................... 66 測試小結(jié) ...................................................................................... 67 ? 第七章 設(shè)計總結(jié) ....................................................................67 ? 致謝 .............................................................................................67 ? 參考文獻(xiàn) .....................................................................................68 5 5 6 6 ? 第一章 緒言 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和模擬實(shí)驗(yàn) 當(dāng)前，中國高校信息化建設(shè)正處在飛躍的新時期，基于校園網(wǎng)的應(yīng)用正受到前所未有的重視，中國傳統(tǒng)高校工作模式也正進(jìn)入到一個實(shí)質(zhì)性的數(shù)字化變革時代。加快教育信息化建設(shè)的步伐，適應(yīng)時代的需求，搶占未來教育發(fā)展的制高點(diǎn)，已經(jīng)成為中國教 育界和眾多致力于服務(wù)教育信息化的 IT 企業(yè)之間的共識。 與此同時，針對社會對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才需求激增的現(xiàn)狀，我國高校也紛紛開設(shè)了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程，旨在培養(yǎng)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)人才以滿足社會發(fā)展需求。因此，通過建設(shè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室提高學(xué)生的實(shí)際動手能力，為社會培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)人才，成為我國高校急需解決的問題。 教學(xué)實(shí)踐需求 伴隨著校園信息化建設(shè)的大步前進(jìn)，我國高校紛紛建立了計算機(jī)教學(xué)中心，用于計算機(jī) /網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)教學(xué)、職業(yè)培訓(xùn)或科研。但是，許多學(xué)校的計算機(jī)中心還停留在 “PC 機(jī)房 ” 的水平：實(shí)驗(yàn)專用設(shè)備的種類、數(shù)量有限， 設(shè)備趨于陳舊，跟不上業(yè)界先進(jìn)技術(shù)發(fā)展的腳步；或是投資興建了大規(guī)模的機(jī)房卻缺乏高效率的教學(xué)管理。此外，專家級師資力量和專業(yè)教材的匱乏也制約了計算機(jī) /網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)教學(xué)水平提高。 針對這種現(xiàn)狀，研究高校網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和教學(xué)的需求， 7 7 創(chuàng)造性地推出集豐富的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理、完善的職業(yè)認(rèn)證培訓(xùn)體系于一體的全新高校網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室解決方案。 網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室解決方案緊緊圍繞著高校網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體需要，針對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展提供了從硬件、軟件、教材、師資培訓(xùn)到教學(xué)成果認(rèn)證的一系列支撐，最大限度實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的專門化 、集中化與規(guī)?；?。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室不再只是一個簡單的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的堆砌，全面滿足了網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和教學(xué)需求，為我國高校實(shí)現(xiàn) “ 施教于人，學(xué)有所用，創(chuàng)新教育，培養(yǎng)人才 ” 提供了便捷有效的模式，真正解決了高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和科研應(yīng)用的燃眉之急 。 VC++代表了基于 Windows 的 C++語言產(chǎn)品，它完美地集成了傳統(tǒng)的編程工具，如編譯器、編輯器、調(diào)試器和原代碼剖析器。同時，它也集成了 Windows 中特殊的工具箱，如 MFC（ Microsoft Foundation Classes）和 Windows 資源編輯器（ App Studio）。另 外還加入了幾種新工具，如輪廓應(yīng)用程序生成器（ App Wizard）、 C++類管理器（ Class Wizard）和類瀏覽器（ Class Browser），以及各種各樣為開發(fā)Microsoft Windows 下的 C/C++程序而設(shè)計的工具。這些工具給我們的編程帶來了極大的方便。 MFC 類庫為我們提供了豐富的類資源，而VC++語言具有指針、結(jié)構(gòu)等豐富的數(shù)據(jù)類型， 。 本設(shè) 計實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D的生成，各主機(jī) IP 地址配置界面，路由器的靜態(tài)路由的設(shè)置，模擬數(shù)據(jù)包的傳輸路徑 。 8 8 ? 第二章 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識 網(wǎng)絡(luò)的定義及特點(diǎn) 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，就是把分布在不同地理區(qū)域的計算機(jī)與專門的外部設(shè)備用通信線路互連成一個規(guī)模大、功能強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而使眾多的計算機(jī)可以方便地互相傳遞信息，共享信息資源。 一般來說，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以提供以下一些主要功能： * 資源共享 網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)使資源共享變得很簡單，交流的雙方可以跨越時空的障礙，隨時隨地傳遞信息。 9 9 * 信息傳輸與集中處理 數(shù)據(jù)是通過網(wǎng)絡(luò)傳遞到服務(wù)器中，由服務(wù)器集中處理后再回送到終端。 * 負(fù)載均衡與分布處理 負(fù)載均衡同樣是網(wǎng)絡(luò)的一大特長。舉個典型的例子：一 個大型 ICP（ Inter 內(nèi)容提供商）為了支持更多的用戶訪問他的網(wǎng)站，在全世界多個地方放置了相同內(nèi)容的 WWW 服務(wù)器；通過一定技巧使不同地域的用戶看到放置在離他最 近的服務(wù)器上的相同頁面，這樣來實(shí)現(xiàn)各服務(wù)器的負(fù)荷均衡，同時用戶也省了不少冤枉路。 * 綜合信息服務(wù) 網(wǎng)絡(luò)的一大發(fā)展趨勢是多維化，即在一套系統(tǒng)上提供集成的信息服務(wù)，包括來自政治、經(jīng)濟(jì)、等各方面資源，甚至同時還提供多媒體信息，如圖象、 語音、動畫等。在多維化發(fā)展的趨勢下，許多網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的新形式不斷涌現(xiàn)，如： ① 電子郵件 —— 這應(yīng)該是大家都得心應(yīng)手的網(wǎng)絡(luò)交流方式之一。 發(fā)郵件時收件人不一定要在網(wǎng)上，但他只要在以后任意時候打開郵箱，都能看到屬于自己的來信。 ② 網(wǎng)上交易 —— 就是通過網(wǎng)絡(luò)做生意。其中有一些是要通過網(wǎng)絡(luò)直接結(jié)算， 就要求網(wǎng)絡(luò)的安全性要比較高。 ③ 視頻點(diǎn)播 —— 這是一項新興的娛樂或?qū)W習(xí)項目，在智能小區(qū)、酒店或?qū)W校應(yīng)用較多。它的形式跟電視選臺有些相似，不同的是節(jié)目內(nèi)容是通過網(wǎng)絡(luò)傳遞的。 10 10 ④ 聯(lián)機(jī)會議 —— 也稱視頻會議，顧名思義就是通過網(wǎng)絡(luò)開會。它與視頻點(diǎn)播的不同在于所有參與者都需主動向外發(fā)送圖像，為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、圖像、聲音實(shí)時同傳，它對網(wǎng)絡(luò)的處理速度提出了最高的要求。 網(wǎng)路的分類及組成 網(wǎng)絡(luò)依據(jù)什么劃分，又是如何組成的呢？計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類型有很多，而且有不同的分類依據(jù)。網(wǎng)絡(luò)按交換技術(shù)可分為：線 路交換網(wǎng)、分組交換網(wǎng)；按傳輸技術(shù)可分為：廣播網(wǎng)、非廣播多路訪問網(wǎng)、點(diǎn)到點(diǎn)網(wǎng)；按拓樸結(jié)構(gòu)可分為總線型、星型、環(huán)形、樹形、全網(wǎng)狀和部分網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)；按傳輸介質(zhì)又可分為同軸電纜、雙紐線、光纖或衛(wèi)星等所連成的網(wǎng)絡(luò)。這里我們主要講述的是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)分布規(guī)模來劃分的網(wǎng)絡(luò)：局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和網(wǎng)間網(wǎng)。 局域網(wǎng) LAN(Local Area Network) 將小區(qū)域內(nèi)的各種通信設(shè)備互連在一 起所形成的網(wǎng)絡(luò)，覆蓋范圍一般局限在房間、大樓或園區(qū)內(nèi)。局域網(wǎng)的特點(diǎn)是：距離短、延遲小、數(shù)據(jù)速率高、傳輸可靠。 目前常見的局域網(wǎng)類型包括：以太網(wǎng)（ Ether）、令牌環(huán)網(wǎng) （ Token Ring）、光纖分布式數(shù)據(jù)接口（ FDDI）、異步傳輸模式（ ATM）等，它們在拓樸結(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)、傳輸速率、數(shù)據(jù)格式等多方面都有許多不同。其中應(yīng)用最廣泛的當(dāng)屬以太網(wǎng) —— 一種總線結(jié)構(gòu)的 11 11 LAN，是目前發(fā)展最迅速、也最經(jīng)濟(jì)的局域網(wǎng)。 局域網(wǎng)的常用設(shè)備有： * 網(wǎng)卡（ NIC） 插在計算機(jī)主板插槽中，負(fù)責(zé)將用戶要傳遞的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò) 上其它設(shè)備能夠識別的格式，通過網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)傳輸。它的主要技術(shù)參數(shù)為帶寬、總線方式、電氣接口方式等。 * 集線器（ Hub） 是單一總線共享式設(shè)備，提供很多網(wǎng)絡(luò)接口，負(fù)責(zé)將網(wǎng)絡(luò)中多個計算機(jī)連在一起。所謂共享是指集線器所有端口共用一條數(shù)據(jù)總線，因此平均每用戶（端口）傳遞的數(shù)據(jù)量、速率等受活動用戶（端口）總數(shù)量的限制。它的主要性能參數(shù)有總帶寬、端口數(shù)、智能程度（是否支持網(wǎng)絡(luò)管理）、擴(kuò)展性（可否級聯(lián)和堆疊）等。 * 交換機(jī)（ Switch） 也稱交換式集線器。它同樣具備許多接口，提供多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)互連。但它的性能卻較共享集線 器大為提高：相當(dāng)于擁有多條總線，使各端口設(shè)備能獨(dú)立地作數(shù)據(jù)傳遞而不受其它設(shè)備影響，表現(xiàn)在用戶面前即是各端口有獨(dú)立、固定的帶寬。此外，交換機(jī)還具備集線器欠缺的功能，如數(shù)據(jù)過濾、網(wǎng)絡(luò)分段、廣播控制等。 * 線纜 局域網(wǎng)的距離擴(kuò)展需要通過線纜來實(shí)現(xiàn)，不同的局域網(wǎng)有不同連接線纜，如光纖、雙絞線、同軸電纜等。 城域網(wǎng) MAN(Metropolitan Area Network) MAN 的覆蓋范圍限于一個城市，目前對于市域網(wǎng)少有針對性的 12 12 技術(shù)，一般根據(jù)實(shí)際情況通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)。 廣域 網(wǎng) WAN(Wide Area Network) WAN 連接地理范圍較大，常常是一個國家或是一個洲。其目的是為了讓分布較遠(yuǎn)的各局域網(wǎng)互連，所以它的結(jié)構(gòu)又分為末端系統(tǒng)（兩端的用戶集合）和通信系統(tǒng)（中間鏈路）兩部分。通信系統(tǒng)是廣域網(wǎng)的關(guān)鍵，它主要有以下幾種： * 公共電話網(wǎng) 即 PSTN（ Public Swithed Telephone Network），速度 9600bps～ ，經(jīng)壓縮后最高可達(dá) ，傳輸介質(zhì)是普通電話線。它的特點(diǎn)是費(fèi)用低，易于建立，且分布廣泛。 * 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) 即 ISDN（ Integrated Service Digital Network），也是一種撥號連接方式。低速接口為 128kbps（高速可達(dá) 2M），它使用 ISDN 線路或通過電信局在普通電話線上加裝ISDN 業(yè)務(wù)。 ISDN 為數(shù)字傳輸方式，具有連接迅速、傳輸可靠等特點(diǎn)，并支持對方號碼識別。 ISDN 話費(fèi)較普通電話略高，但它的雙通道使其能同時支持兩 路獨(dú)立的應(yīng)用，是一項對個人或小型辦公室較適合的網(wǎng)絡(luò)接入方式。 * 專線 即 Leased Line，在中國稱為 DDN，是一種點(diǎn)到點(diǎn)的連接方式，速度一般選擇 64kbps～ 。專線的好處是數(shù)據(jù)傳遞有較好的保障，帶寬恒定；但價格昂貴，而且點(diǎn)到點(diǎn)的結(jié)構(gòu)不夠靈活。 * 網(wǎng) 是一種出現(xiàn)較早且依然應(yīng)用廣泛的廣域網(wǎng)方式，速度 13 13 為 9600bps～ 64kbps；有 冗余糾錯功能，可 靠性高，但由此帶來的副效應(yīng)是速度慢 ,延遲大； * 幀中繼 即 Frame Relay，是在 基礎(chǔ)上發(fā)展起來的較新技術(shù)，速度一般選擇為 64kbps～ 。幀中繼的特點(diǎn)是靈活、彈性：可實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)對 多點(diǎn)的連接，并且在數(shù)據(jù)量大時可超越約定速率傳送數(shù)據(jù)，是一種較好的商業(yè)用戶連接選擇。 *異步傳輸模式 即 ATM（ Asynchronous Transfer Mode），是一種信元交換網(wǎng)絡(luò)，最大特點(diǎn)的速率高、延遲小、傳輸質(zhì)量有保障。ATM 大多采用光纖作為連接介質(zhì)，速率可高達(dá)上千兆（ 109bps），但成本也很高。廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)的區(qū)別在于：線路通常需要付費(fèi)。多數(shù)企業(yè)不可能自己架設(shè)線路，而需要租用已有鏈路，故廣域網(wǎng)的大部分花費(fèi)用在了這里。人們常?？紤]如何優(yōu)化 使用帶寬，將 “ 好刀用在刀刃上 ” 。 廣域網(wǎng)常用設(shè)備有： * 路由器（ Router） 廣域網(wǎng)通信過程根據(jù)地址來尋找到達(dá)目的地的路徑，這個過程在廣域 網(wǎng)中稱為 路由（ Routing） 。路由器負(fù)責(zé)在各段廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)間根據(jù)地址建立路由，將數(shù)據(jù)送到最終目的地。 * 調(diào)制解調(diào)器（ Modem） 作為末端系統(tǒng)和通信系統(tǒng)之間信號轉(zhuǎn)換的設(shè)備，是廣域網(wǎng)中必不可少的設(shè)備之一。分為同步和異步兩種，分別用來與路由器的同步和異步串口相連接，同步可用于專線、幀中繼、 等，異步用于 PSTN 的連接。 14 14 網(wǎng)間網(wǎng) 即 Interwork，是一系列局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的組合，因此包含的技術(shù)也是現(xiàn)有的局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)技術(shù)的綜合。 Inter 便是一個當(dāng)前最大也最為典型的網(wǎng) 間網(wǎng)。 協(xié)議的定義及意義 定義網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 ， 意義 協(xié)議是對網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備以何種方式交換信息的一系列規(guī)定的組合，它對信息交換的速率、傳輸代碼、代碼結(jié)構(gòu)、傳輸控制步驟、出錯控制等許多參數(shù)作出定義。 網(wǎng)絡(luò)是一個相互聯(lián)結(jié)的大群體，因此要想加入到這個群體中來，就不能隨心所欲，任由興之所發(fā)。就好象一個國家或一個種族擁有自己的語言，大家都必須通曉并憑借這種語言來對話一樣，相互聯(lián)結(jié)的網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點(diǎn)也需要擁有共同的 “ 語言 ” ，依據(jù)它所定義的規(guī)則來控制