网络高级编程教学大纲

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1、西北师范大学课程教学大纲西北师范大学计算机专业课程教学大纲网络高级编程一、说明（一）课程性质本课程是针对计算机科学与技术、物联网工程、计算机科学与技术（软件工程）、计算机科学与技术（网络与信息安全）各专业开设的一门学院平台选修课。在课堂体系中，用以培养学生基于底层网络协议的编程能力。本课程的先修课程是《C语言程序设计》、《操作系统》、《计算机网络》。（二）教学目的通过本课程的教学，使学生深刻了解基于常用网络协议的网络编程的概念和内容，掌握在多种操作系统环境下进行网络编程技术及其应用技巧，以加深学生对网络原理、常用网络协议的理解，并提高学生的程序设计能力和网络应用能力

2、，促进学生将学到的网络编程理论熟练地应用到实践中去。（三）教学内容课程主要讲授TCP/IP网络编程基础知识、Socket基础、流式Socket编程、数据报socket编程，多进程、多线程网络服务编写，以及基于pcap的直接网络编程等。（四）教学时数本课程教学时数为周学时：2+2，总学时72学时（讲授36学时，实验36学时）（五）教学方式教学方式采用理论课讲授和实验相结合的方式。本课程要进行9个实验，其中5个实验在Linux环境完成，4个实验在Windows实验完成。二、本文理论部分第一章网络程序与TCP/IP简介教学要点：主要介绍网络程序设计的基本概念和网络程序工作

3、模型机制，利用Winsock网络编程接口进行网络连接和数据传输的过程。重点：网络编程概念及Socket的理解难点：网络编程需要考虑的问题教学时数：4学时教学内容：1.1网络服务概述1.2网络应用编程接口1.2.1BerkeleySocket接口1.2.2WinSock接口1.3网络编程模式1.4并发与异构环境下的网络编程6西北师范大学课程教学大纲1.5阻塞与非阻塞通信1.6服务类型的选择与差错处理第二章套接字编程基础与API简介教学要点：理解网络程序的基本形式，理解端口和接口的概念，掌握网络编程中的基本数据结构、基本接口函数、字节排序和操纵函数、网络信息查询函数。重

4、点：Socket基本函数难点：基本数据结构、IO选项教学时数：6学时教学内容：2.1一个简单的网络服务器/客户端程序实例2.2端口和接口2.3基本数据结构2.3.1IPv4接口地址结构2.3.2IPV6接口地址结构2.3.3通用接口地址结构2.4基本接口函数（掌握）包括socket函数、bind函数、connect函数、listen函数、accept函数、getsockname函数、getpeername函数、shutdown函数、close函数2.5接口I／O函数2.6接口选项函数包括接口选项函数，ioctl函数和fcntl函数2.7字节排序与字节操纵函数2.8地

5、址转换函数2.9网络信息查询函数包括gethostbyname函数、gethostbyaddr函数、gethostname函数、getservbyname函数、getservbyport函数。第三章TCP接口编程教学要点：理解TCP协议机制，掌握基本TCP接口编程，理解异常情况的处理，理解异种平台间的数据交换，了解TCP带外数据。其中，重点是TCP接口编程，难点是TCP协议机制、异常情况处理。教学时数：6学时教学内容：3.1概述3.2TCP协议机制包括TCP连接的建立和终止，TCP的有限状态机，TIME_WAIT状态，TCP数据输出过程3.3基本TCP接口编程包括T

6、CP接口编程模式，使用netstat观察TCP连接状态，非阻塞方式下的客户一服务器程序，发送数据大小的选择，重要选项的设置，以及相关的实例。3.4异常情况的处理6西北师范大学课程教学大纲包括：异常连接的处理，服务器的异常终止3.5TCP带外数据包括带外数据的基本原理、带外数据的接口编程3.6异种平台间的数据交换第四章UDP接口编程教学要点：掌握基本UDP接口编程，理解广播与多播，理解TCP和UDP的区别。教学时数：4学时教学内容：4.1UDP协议概述与数据输出过程4.2基本UDP接口编程通过实例，说明UDP编程模式；测试UDP的不可靠性；调用connect()的UD

7、P应用。4.3广播和多播4.4比较TCP和UDP第五章网络服务器的设计模式与守护进程教学要点：理解网络服务器的设计模式，掌握多进程环境下的网络编程，掌握多线程环境下的应用程序设计。教学时数：6学时教学内容：5.1网络服务器与守护进程概述5.2网络串行与并行服务器的设计模式5.2多进程环境下的网络编程5.3多线程环境下的应用程序设计第六章数据链路层的网络编程教学要点：理解WinPcap编程，理解Pcap接口函数，掌握Pcap捕获数据包程序的编写，掌握Pcap流量发送程序的编写。重点与难点是：基于Pcap数据的数据包捕获和发生。教学时数：6学时教学内容：6.1数据链