CS144计算机网络实验:深入网络接口
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更新于2024-08-05
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"CS144 lab5实验指导书是一个关于计算机网络的实验教程,主要探讨网络接口层的内容。实验截止日期为2021年11月19日下午5点,有延迟提交的截止时间。实验遵循严格的协作政策,强调个人独立完成作业,可以讨论但禁止抄袭。学生可以在Piazza上提问,但不得发布源代码。"
在这次CS144实验(Lab5)中,主题是“深入网络栈(网络接口)”。这通常涉及到计算机网络的物理层和数据链路层,这两个层次是网络通信的基础。在物理层,你将学习到如何处理电信号、传输介质以及接口卡(NIC)的工作原理。数据链路层则涵盖了帧的封装、错误检测与纠正、媒体访问控制(MAC)协议,如载波监听多路访问/冲突避免(CSMA/CD)或CSMA/CA等。
实验可能会要求你实现或理解以下知识点:
1. **网络接口卡(Network Interface Card, NIC)**:了解其功能,包括接收和发送数据包,以及如何通过物理连接与网络进行通信。
2. **以太网协议**:学习以太网的帧结构,包括前导码、同步序列、源和目标MAC地址、类型字段、数据和校验和。
3. **MAC地址**:理解每个设备在网络中的唯一标识,如何查找和使用MAC地址进行通信。
4. **物理层传输**:理解信号的编码和解码过程,例如曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码,以及它们如何确保数据的准确传输。
5. **CSMA/CD与CSMA/CA**:理解这两种媒体访问控制策略,何时使用它们,以及它们如何避免网络中的冲突。
6. **ARP协议**:学习地址解析协议(ARP)是如何将IP地址映射到MAC地址的,这对于网络通信至关重要。
7. **数据链路层的错误检测**:例如CRC校验,它是如何帮助检测和防止数据在传输过程中出现错误的。
8. **虚拟局域网(VLAN)**:了解VLAN如何划分和隔离网络流量,以及它们如何提高网络安全性。
9. **网络嗅探工具**:可能会使用像Wireshark这样的工具来捕获和分析网络流量,以理解数据在物理层和数据链路层的传输情况。
实验可能包括编程任务,如编写或修改代码来模拟这些网络接口层的功能。你可能需要编写程序来生成或解析以太网帧,模拟冲突检测,或者实现简单的ARP协议。此外,实验报告通常会要求你解释你的代码实现,讨论观察到的现象,以及这些现象如何与理论知识相吻合。
在进行实验时,务必遵守合作政策,确保所有代码都是自己独立完成的。如果遇到问题,可以在Piazza上提问,但不要分享源代码。同时,如果你与同学讨论了实验内容,记得在提交的代码中注明讨论伙伴。通过这个实验,你将更深入地理解计算机网络的底层工作原理,这对未来的网络工程或系统管理工作非常有益。
2022-01-20 上传
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bulangman277
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