作者：许辰人,黄群,边凯归 编
页数：124
出版社：清华大学出版社
出版日期：2024
ISBN：9787302668817
电子书格式：pdf/epub/txt
内容简介
本书是北京大学本科“计算机网络”课程的实验教材，以动手实践为第一导向，培养学生“理论引导实践，实践反哺理论”的专业认知，为后续计算机专业课程的学习和综合专业素质的培养打下坚实基础。本书内容包括经典计算机网络链路层、网络层、传输层、应用层的理论与实践等专业基础知识，以及可编程网络、高性能网络报文处理、用户态网络协议栈、网络测量、移动应用位置服务、移动感知与导航、移动短视频应用等前沿技术。第 1～10章配套富有挑战性的实验代码，使学生能够掌握相关知识，分析问题，动手实践，以适应未来的专业学习；同时激发学生的专业兴趣，引导学生逐步形成发现问题、分析问题和解决问题的思维方式，造就自己，成为合格的计算机专业人才。本书适合作为高等学校计算机相关专业的 “计算机网络 ”课程的实验教材，也可作为其他专业的学生学习计算机网络基础知识的参考用书。
本书特色
本书是北京大学本科“计算机网络”课程的实验教材，是《计算机网络（第6版）（Andrew S.Tanenbaum 等著）的配套实验教材。
目录
0.
1系统环境与代码库……………………………………………………………..1
0.
2说明文档查询工具 man ………………………………………………………1
第一分计算机网络与网络协议栈
第 1章链路层：Ethernet……………………………………………………………5
1.1实验目的
…………………………………………………………………………5
1.2实验环境配置
…………………………………………………………………..6
1.3 实验内容
…………………………………………………………………………7 Wireshark………………………………………………………………7
1.3.2基于
libpcap的以太网数据收发 ……………………………..10 参考文献………………………………………………………………………………12
1.3.1
第 2章网络层：IP……………………………………………………………………13
2.1实验目的
……………………………………………………………………….13
2.2 实验内容
……………………………………………………………………….13 Wireshark…………………………………………………………….13
2.2.1
2.2.2路由表
…………………………………………………………………13
2.2.3路由算法
……………………………………………………………..14
2.2.4
IP转发 ……………………………………………………………….18 参考文献………………………………………………………………………………19
第 3章传输层：TCP………………………………………………………………..20
3.1实验目的
……………………………………………………………………….20
3.2 实验内容
……………………………………………………………………….21 Wireshark…………………………………………………………….21
3.2.1
3.2.2
TCP状态机 …………………………………………………………22
3.2.3滑动窗口
……………………………………………………………..26
3.
2.4异常处理：丢重传与连接重置 ………………………………..27
3.2.5
Socket接口 ………………………………………………………….29
3.2.6扩展练：流量控制…………………………………………………………………32
3.2.7扩展练：拥塞控制…………………………………………………………………33 参考文献………………………………………………………………………………………………..34
第 4章应用层：SFTP………………………………………………………………………………..35
4.1实验目的 …………………………………………………………………………………………36
4.2实验内容 …………………………………………………………………………………………36
4.2.1 SSH传输层 ……………………………………………………………………………36
4.2.2 SSH验证层 ……………………………………………………………………………40
4.2.3 SSH连接层 ……………………………………………………………………………41
4.2.4 SFTP子系统………………………………………………………………………….42
4.2.5客户端程序 …………………………………………………………………………….43 参考文献………………………………………………………………………………………………..44
第二分高级计算机网络与现代网络技术
第 5章可编程网络：SDN……………………………………………………………………………47
5.1实验目的 …………………………………………………………………………………………47
5.2实验环境配置 …………………………………………………………………………………..47
5.3实验背景 …………………………………………………………………………………………48
5.3.1 SDN介绍 ………………………………………………………………………………48
5.3.2 OpenFlow介绍 ……………………………………………………………………….48
5.4实验内容 …………………………………………………………………………………………49
5.4.1 MiniNet的基本使用方式 …………………………………………………………..49
5.4.2进启动选项………………………………………………………………………….51
5.4.3 MiniNet的命令行界面命令………………………………………………………..54
5.4.4使用 Python接口 ……………………………………………………………………55 参考文献………………………………………………………………………………………………..55
第 6章可编程网络：P4 ………………………………………………………………………………56
6.1实验目的 …………………………………………………………………………………………56
6.2实验环境配置 …………………………………………………………………………………..56
6.3实验背景 …………………………………………………………………………………………56
6.3.1 P4可编程网络 ………………………………………………………………………..56
6.3.2 P4基本语法 …………………………………………………………………………..58
6.4实验内容 …………………………………………………………………………………………65
6.4.1实现基本转发………………………………………………………………………….65
6.4.2实现控制平面………………………………………………………………………….66
6.4.3实现链路监控………………………………………………………………………….67
参考文献………………………………………………………………………………………………..68
第 7章高性能网络报文处理：DPDK …………………………………………………………….70
7.1实验目的 …………………………………………………………………………………………70
7.2实验环境配置 …………………………………………………………………………………..70
7.3实验背景 …………………………………………………………………………………………71
7.3.1 DPDK简介……………………………………………………………………………71 EAL……………………………………………………………………………………..72
7.3.2
7.3.3 常用核心组件………………………………………………………………………….74
7.4实验内容 …………………………………………………………………………………………76
7.4.1 路由规则 ……………………………………………………………………………….78
7.4.2 主循环…………………………………………………………………………………..79
第 8章用户态网络协议栈：OmniStack………………………………………………………….82
8.1实验目的 …………………………………………………………………………………………82
8.2实验背景 …………………………………………………………………………………………82
8.2.1 用户态协议栈简介 ……………………………………………………………………82
8.2.2 OmniStack简介………………………………………………………………………82
8.3实验内容 …………………………………………………………………………………………87
8.3.1 实现简单的 UDP协议栈 …………………………………………………………..87
8.3.2 实现基于字符串匹配的 IDS………………………………………………………..90
8.3.3 实现 RTP协议 ……………………………………………………………………….91
第 9章网络测量：OmniSketch ……………………………………………………………………93
9.1实验目的 …………………………………………………………………………………………93
9.2实验内容 …………………………………………………………………………………………93
9.2.1 网络测量简介………………………………………………………………………….93
9.2.2 Sketch简介 ……………………………………………………………………………95
9.2.3 编程框架 ……………………………………………………………………………….95
9.2.4实现并测试 Elastic Sketch ………………………………………………………. 100 参考文献……………………………………………………………………………………………… 102
第 10章移动应用位置服务 ………………………………………………………………………… 103
10.1 实验目的 …………………………………………………………………………………….. 103
10.2 实验环境配置……………………………………………………………………………….. 104
10.3 实验内容 …………………………………………………………………………………….. 104
10.3.1信号滤波与定位算法 …………………………………………………………… 104
10.3.2定位结果展示 ……………………………………………………………………. 106 参考文献……………………………………………………………………………………………… 107
第 11章移动感知与导航……………………………………………………………………………. 108
11.1实验目的 …………………………………………………………………………………….. 108
11.2实验环境配置……………………………………………………………………………….. 108
11.3实验内容 …………………………………………………………………………………….. 109
11.3.1基于二维码的地图构建 ………………………………………………………… 109
11.3.2基于二维码的自动导航 ………………………………………………………… 110 参考文献……………………………………………………………………………………………… 111
第 12章移动短视频应用……………………………………………………………………………. 112
12.1实验目的 …………………………………………………………………………………….. 112
12.2实验内容 …………………………………………………………………………………….. 113
12.2.1移动短视频生成 …………………………………………………………………. 113
12.2.2移动短视频发布 …………………………………………………………………. 113
12.2.3移动短视频传播数据分析……………………………………………………… 114 参考文献……………………………………………………………………………………………… 115
参考答案 …………………………………………………………………………………………………… 116
