基于Socket的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗

第1部分網(wǎng)絡(luò)實驗基礎(chǔ)
第1章基于Socket的編程31.1Socket概述3
1.1.1Socket的引入3
1.1.2Socket的類型4
1.1.3基于Socket技術(shù)的編程模式5
1.1.4端口號5
1.1.5Socket與IP地址、端口號的關(guān)系6
1.2基于Socket的通信編程簡介7
1.2.1Socket的工作流程7
1.2.2基于Java的Socket編程8
1.3Socket編程時的注意事項10
1.3.1編碼問題10
1.3.2網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序11
1.3.3串行化/反串行化12
1.3.4關(guān)于報文格式的建議13
第2章相關(guān)技術(shù)和說明15
2.1線程15
2.1.1線程概述15
2.1.2基于Java的多線程架構(gòu)16
2.1.3系統(tǒng)調(diào)度17
2.1.4線程的狀態(tài)19
2.1.5通過多線程進行數(shù)據(jù)的接收19
2.2同步和互斥及其應(yīng)用22
2.2.1同步和互斥22基于Socket的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗?zāi)夸?.2.2邏輯錯誤23
2.2.3死鎖25
2.3關(guān)于P2P模式26
2.4其他說明26
2.4.1關(guān)于線程訪問界面控件的問題26
2.4.2關(guān)于魯棒性27
2.4.3關(guān)于用例標識27
2.4.4關(guān)于端口28
2.4.5關(guān)于實驗中涉及的實體28
2.4.6關(guān)于本書的出發(fā)點28
第3章UML簡介30
3.1UML概述30
3.2用例圖31
3.2.1用例圖概述31
3.2.2用例圖中描述的關(guān)系32
3.3時序圖33
3.4類圖34
3.5活動圖36
3.6部署圖38
第2部分網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)技術(shù)模擬實驗
第4章3種交換方式的模擬實驗414.1概述41
4.2實驗描述42
4.3實驗分析和設(shè)計44
4.3.1用例分析44
4.3.2時序圖47
4.3.3部署圖48
4.3.4系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計48
4.3.5報文格式設(shè)計49
4.3.6類圖50
4.4實驗實現(xiàn)52
4.4.1發(fā)送端處理流程52
4.4.2交換機處理流程52
4.4.3接收端處理流程54
4.4.4界面樣例56
第5章信道復(fù)用技術(shù)模擬實驗57
5.1概述57
5.2實驗描述60
5.3實驗分析和設(shè)計62
5.3.1用例分析62
5.3.2時序圖65
5.3.3部署圖66
5.3.4系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計66
5.3.5報文格式設(shè)計67
5.3.6類圖68
5.4實驗實現(xiàn)70
5.4.1發(fā)送端處理流程70
5.4.2信道處理流程71
5.4.3接收端處理流程72
5.4.4界面樣例75
第6章以太網(wǎng)CSMA/CD協(xié)議模擬實驗77
6.1概述77
6.2實驗描述78
6.3實驗分析和設(shè)計80
6.3.1用例分析80
6.3.2總線狀態(tài)圖82
6.3.3時序圖82
6.3.4部署圖83
6.3.5系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計84
6.3.6報文格式設(shè)計84
6.3.7類圖86
6.4實驗實現(xiàn)88
6.4.1主機進程流程88
6.4.2總線進程流程89
6.4.3界面樣例90
第7章交換機工作模擬實驗93
7.1概述93
7.2實驗描述94
7.3實驗分析和設(shè)計96
7.3.1用例分析96
7.3.2時序圖99
7.3.3部署圖100
7.3.4系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計100
7.3.5報文格式設(shè)計101
7.3.6類圖102
7.4實驗實現(xiàn)104
7.4.1主機處理流程104
7.4.2交換機處理流程104
7.4.3界面樣例105
第8章隱蔽站和暴露站問題模擬實驗108
8.1概述108
8.2實驗描述110
8.3實驗分析和設(shè)計112
8.3.1用例分析112
8.3.2狀態(tài)圖114
8.3.3時序圖114
8.3.4部署圖115
8.3.5系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計116
8.3.6報文格式設(shè)計116
8.3.7類圖118
8.4實驗實現(xiàn)119
8.4.1發(fā)送數(shù)據(jù)幀流程119
8.4.2掃描發(fā)送狀態(tài)列表線程類的工作流程120
8.4.3接收信息流程122
8.4.4界面樣例126
第9章CSMA/CA協(xié)議模擬實驗127
9.1概述127
9.1.1IEEE 802.11及其構(gòu)成127
9.1.2CSMA/CD協(xié)議概述128
9.1.3退避時間129
9.1.4CSMA/CA協(xié)議的算法130
9.2實驗描述131
9.3實驗分析和設(shè)計133
9.3.1用例分析133
9.3.2時序圖136
9.3.3部署圖136
9.3.4系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計136
9.3.5報文格式設(shè)計138
9.3.6類圖139
9.4實驗實現(xiàn)141
9.4.1移動節(jié)點處理流程141
9.4.2AP接收線程處理流程143
9.4.3界面樣例144
第3部分IP及TCP相關(guān)技術(shù)模擬實驗
第10章路由器工作原理模擬實驗14910.1概述149
10.1.1路由器的作用149
10.1.2路由器的構(gòu)造150
10.1.3路由器和以太網(wǎng)交換機的不同151
10.2實驗描述152
10.3實驗分析和設(shè)計154
10.3.1用例分析154
10.3.2時序圖157
10.3.3部署圖157
10.3.4系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計157
10.3.5報文格式設(shè)計159
10.3.6類圖161
10.4實驗實現(xiàn)162
10.4.1網(wǎng)絡(luò)進程處理流程163
10.4.2路由器進程相關(guān)處理流程163
10.4.3界面樣例166
第11章ARP模擬實驗168
11.1概述168
11.1.1為什么需要ARP168
11.1.2ARP的工作過程169
11.1.3ARP的典型工作情況170
11.2實驗描述171
11.3實驗分析和設(shè)計173
11.3.1用例分析173
11.3.2主機狀態(tài)圖177
11.3.3時序圖177
11.3.4部署圖178
11.3.5系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計179
11.3.6報文格式設(shè)計180
11.3.7類圖182
11.4實驗實現(xiàn)185
11.4.1主機進程處理流程185
11.4.2交換機進程信息接收處理流程187
11.4.3路由器進程信息接收處理流程188
11.4.4界面樣例188
第12章OSPF路由算法模擬實驗192
12.1概述192
12.1.1路由算法概述192
12.1.2OSPF概述193
12.1.3OSPF算法的工作過程193
12.2實驗描述195
12.3實驗分析和設(shè)計196
12.3.1用例分析196
12.3.2時序圖198
12.3.3部署圖199
12.3.4系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計199
12.3.5報文格式設(shè)計200
12.3.6類圖201
12.4實驗實現(xiàn)203
12.4.1洪泛法發(fā)送信息流程203
12.4.2計算最短路徑算法流程204
12.4.3界面樣例206
第13章NAT技術(shù)模擬實驗207
13.1概述207
13.1.1為什么需要NAT技術(shù)207
13.1.2NAT技術(shù)概述207
13.1.3NAT的分類209
13.1.4NAPT的工作原理210
13.1.5NAT的缺點211
13.2實驗描述212
13.3實驗分析和設(shè)計214
13.3.1用例分析214
13.3.2時序圖219
13.3.3部署圖220
13.3.4系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計221
13.3.5報文格式設(shè)計222
13.3.6類圖223
13.4實驗實現(xiàn)226
13.4.1客戶端進程處理流程226
13.4.2交換機進程信息接收線程處理流程227
13.4.3NAT網(wǎng)關(guān)信息接收線程處理流程227
13.4.4服務(wù)器進程信息接收線程處理流程230
13.4.5界面樣例231
第14章滑動窗口技術(shù)模擬實驗233
14.1概述233
14.1.1可靠傳輸概述233
14.1.2TCP滑動窗口234
14.2實驗描述236
14.3實驗分析和設(shè)計238
14.3.1相關(guān)說明238
14.3.2用例分析239
14.3.3時序圖242
14.3.4部署圖243
14.3.5系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計243
14.3.6報文格式設(shè)計244
14.3.7類圖245
14.4實驗實現(xiàn)247
14.4.1發(fā)送端進程處理流程247
14.4.2報文段接收線程處理流程250
14.4.3界面樣例252
第4部分應(yīng)用層相關(guān)技術(shù)模擬實驗
第15章DNS模擬實驗25715.1概述257
15.1.1DNS的作用257
15.1.2域名257
15.1.3DNS查詢過程258
15.2實驗描述260
15.3實驗分析和設(shè)計262
15.3.1用例分析262
15.3.2時序圖265
15.3.3部署圖266
15.3.4系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計266
15.3.5報文格式設(shè)計268
15.3.6類圖269
15.4實驗實現(xiàn)272
15.4.1客戶端進程處理流程272
15.4.2本地域名服務(wù)器進程處理流程273
15.4.3其他域名服務(wù)器進程處理流程274
15.4.4界面樣例276
第16章實現(xiàn)電子郵件客戶端模擬實驗279
16.1概述279
16.1.1郵件系統(tǒng)概述279
16.1.2SMTP的基本工作過程280
16.1.3SMTP的不足和擴展281
16.2實驗描述281
16.3實驗分析和設(shè)計282
16.3.1用例分析282
16.3.2時序圖284
16.3.3部署圖285
16.3.4系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計285
16.3.5報文格式設(shè)計286
16.3.6類圖288
16.4實驗實現(xiàn)289
16.4.1發(fā)送郵件處理流程289
16.4.2客戶端收取郵件流程290
16.4.3界面樣例293
第5部分云計算技術(shù)及模擬實驗
第17章云計算技術(shù)29717.1概述297
17.1.1云計算的概念297
17.1.2虛擬化技術(shù)的引入298
17.1.3云計算的特點299
17.1.4云計算的隱患300
17.1.5服務(wù)類型300
17.2虛擬化技術(shù)302
17.2.1概念302
17.2.2特性303
17.2.3虛擬機快速部署技術(shù)304
17.2.4在線遷移305
17.3Hadoop概述305
17.4資源管理系統(tǒng)306
17.4.1基本架構(gòu)307
17.4.2工作流程308
17.5分布式文件系統(tǒng)309
17.5.1HDFS架構(gòu)309
17.5.2讀文件的流程311
17.5.3寫文件的流程312
17.6MapReduce313
第18章云計算技術(shù)模擬實驗315
18.1實驗描述315
18.2實驗分析和設(shè)計317
18.2.1用例分析317
18.2.2時序圖321
18.2.3部署圖322
18.2.4系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計322
18.2.5報文格式設(shè)計324
18.2.6類圖326
18.3實驗實現(xiàn)329
18.3.1客戶端進程處理流程329
18.3.2資源管理器進程處理流程329
18.3.3節(jié)點管理器進程處理流程332
18.3.4界面樣例333第6部分物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及模擬實驗
第19章物聯(lián)網(wǎng)及其通信33719.1概念337
19.2USN體系結(jié)構(gòu)339
19.3物聯(lián)網(wǎng)模型探討340
19.4傳感器網(wǎng)絡(luò)342
19.4.1傳感器網(wǎng)絡(luò)簡介342
19.4.2無線傳感器節(jié)點344
19.5無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)345
19.5.1概述345
19.5.2LEACH協(xié)議346
19.6數(shù)據(jù)分析處理相關(guān)技術(shù)350
19.6.1數(shù)據(jù)融合技術(shù)350
19.6.2數(shù)據(jù)清洗技術(shù)352
第20章物聯(lián)網(wǎng)通信模擬實驗355
20.1實驗描述355
20.2實驗分析和設(shè)計357
20.2.1用例分析357
20.2.2時序圖361
20.2.3部署圖361
20.2.4系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計362
20.2.5報文格式設(shè)計364
20.2.6類圖366
20.2.7數(shù)據(jù)表格設(shè)計369
20.3實驗實現(xiàn)369
20.3.1無線傳感器節(jié)點進程處理流程369
20.3.2匯聚節(jié)點進程處理流程372
20.3.3數(shù)據(jù)服務(wù)器進程處理流程372
20.3.4界面樣例374