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1、信息科学与工程学院课程设计任书 题 目： Ping程序设计实现 专 业： 软件外包 课 程： 计算机网络 指导教师： 职称： 讲师 完成时间： 2013 年 4 月-2013年 5 月枣庄学院信息科学与工程学院制2013 年 5 月 30 日课程设计任务书及成绩评定课程设计的任务和具体要求 要求：初步掌握基于TCP/IP 网络编程的基本实现方法和思路，同时进一步熟悉计算机网络课程中基于IP 层协议的工作机制。本实验要求模拟实现Windows下Ping命令，具体内容及要求如下：1.运行Windows环境下的Ping命令，了解Ping命令的功能；2.设计并实现测试网络中一个主机连通性的程序，该程序
2、输入为主机的域名或IP地 址，输出为连通性测试结果；3.跟踪运行Java网络包 4.通过模拟实现Ping命令，使学生掌握网络编程中对应的相关基础知识 任务分配： ：负责收集程序的相关资料，对PING 程序的设计与实现的课程设 计进行需求分析及整体设计：负责对PING 程序的设计与实现的详细设计以及java代码的编写调试，进行上级调试实现PING操作：负责关于记录调试的结果，撰写课程设计报告书。指导教师签字： 、 日期： 指导教师评语成绩： 指导教师签字： 日期： 课程设计所需软件、硬件等：1. 操作系统windows 72. 运行环境 Dos 系统3. 处理器AMD课程设计进度计划起至日期工作
3、内容备注2013.4.10-2013.4.202013.4.21-2013.4.30 2013.5.1-2013.5.202013.5.21-2012.5.262013.5.27-2013.5.30任务选择、任务计划安排、资料收集任务需求分析、整体设计任务详细设计、上机调试任务课程设计报告书的撰写老师检查系统、上交课程设计报告书参考文献、资料索引序号文献、资料名称编著者出版单位参考文献1 谢希仁编.计算机网络(第5 版).北京：电子工业出版社，2009.2 潘爱民.计算机网络(第4 版).北京：清华大学出版社，20053 任泰明.TCP/IP网络编程.北京:人民邮电出版社，2009年.4 罗莉
4、琴，詹祖桥.Windows网络编程.北京:人民邮电出版社，2011年.15 目 录1. 课程设计的目的 32 系统总体设计 33详细设计 54 .系统测试及存在问题 115. 设计体会 106. 参考文献 11一实验目的 本次实验旨在通过网络相关程序的编写，使我们更清晰的了解TCP/IP协议机制。巩固相关的理论知识，为以后编写程序打下良好的基础初步掌握基于TCP/IP 网络编程的基本实现方法和思路，同时进一步熟悉计算机网络课程中基于IP 层协议的工作机制。2 系统总体设计 Ping的返回信息有Request imed Out、Destination Net Unreachable和Bad IP
5、 address还有Source quench received。Request Timed Out这个信息表示对方主机可以到达到TIME OUT，这种情况通常是为对方拒绝接收你发给它的数据包造成数据包丢失。大多数的原因可能是对方装有防火墙或已下线。Destination Net Unreachable这个信息表示对方主机不存在或者没有跟对方建立连接。这里要说明一下destination host unreachable和time out的区别，如果所经过的路由器的路由表中具有到达目标的路由，而目标因为其它原因不可到达，这时候会出现time out，如果路由表中连到达目标的路由都没有，那就会出
6、现destination host unreachable。Bad IP address 这个信息表示你可能没有连接到DNS服务器所以无法解析这个IP地址，也可能IP地址不存在。Source quench received信息比较特殊，它出现的机率很少。它表示对方或中途的服务器繁忙无法回应。3 详细设计程序源代码的实现Ping.java代码实现如下： import .*;/java的网络包 import java.io.*;/java的io包 public class Ping /定义类Ping private int timeOut;/定义私有整型变量timeout private Time
7、r t;/声明一个Timer类的对象t，但未分配内存 public Ping(int timeOut)/ 构造方法，进行初始化 This.timeOut=timeOut;/内部调用timeout() t=new Timer();/给Timer创建一个新对象t public String pingRang(String from,String to) /确定ping地址的范围 int ipFrom=stringArToIntAr(from.split(.);/整形数组变量用来接收起始ip地址 int ipTo=stringArToIntAr(to.split(.);/接收终止的ip地址 Stri
8、ng output=; /定义字符串型变量output用来接收结果,介于from和to之间的内容ipTo3=ipTo3+1;/ipTo数组里的地址的第四个元素加1while(!matchIP(ipFrom,ipTo)/output+=Pinging:+printIP(ipFrom);/output变量用来接收printIP（ipFrom）的返回结果output+=(+ping(printIP(ipFrom)+)ResponseTime:+responseTime()+n;/再接收ping(printIP(ipFrom)的结果 increaseIPrange(ipFrom,ipFrom.leng
9、th-1);/调用increaseIPrange(),传入的参数为ipFrom起始地址、ipFrom数组长度-1即为3return output;privatevoidincreaseIPrange(intipFrom,intcurBit)/逐渐增加IP地址的址围,curBit表示ip地址的最后一位 /ipFromcurBit+=1;/ipFrom3,即表示最后一位每次加1if(curBit0)/如果大于0increaseIPrange(ipFrom,curBit-1);/则再次调用本方法，将增加位置改为ip地址的第三位private boolean matchIP(intfrom,intto
10、)/判断起始ip地址和终ip地址是否在同一个网段中for(int c=0;cfrom.length;c+)if(fromc!=toc)return false;return true; private String printIP(int ip);/将数组形式存放的ip地址转换成一般ip地址格式后打印出 String ipVal=; for(int c=0;cip.length;c+)/循环输出ip数组中的每个元素，同时加符号.，得到ip地址格式的字符串ipVal+=ipc;/ipVal=ipVal+ipc if(cip.length-1) ipVal+=.;/输出IP地址的格式 return
11、 ipVal; private int stringArToIntAr(String ar);/实现字符串数组转换为整形数组输出intresult=new int ar.length; for(int a=0;a255) /如果最后一位大于255 ipFromcurBit=0; /则重新置为0if(curBit0) /如果大于0 increaseIPrange(ipFrom,curBit-1);/则再次调用本方法，将增加位置改为ip地址的第三位private boolean matchIP(int from,int to)/判断起始ip地址和终止ip地址是否在同一个网段中if(fromc!=t
12、oc) return false; return true; private String printIP(int ip)/将数组形式存放的ip地址转换成一般ip地址格式后打印出String ipVal=; for(int c=0;cip.length;c+)/循环输出ip数组中的每个元素，同时加符号.，得到ip地址格式的字符串ipVal+=ipc;/ipVal=ipVal+ipc if(cip.length-1)ipVal+=.;/输出IP地址的格式return ipVal;private int stringArToIntAr(String ar)/实现字符串数组转换为整形数组输出 int
13、result=new int ar.length;for(int a=0;aar.length;a+)resulta=Integer.parseInt(ara); return result; public String ping (String host)/获取主机地址名try t.start();/通过t调用Timer类中的start（）方法InetAddress address=InetAddress.getByName(host);/给出主机的名称，决定主机的IP地址String retVal=pingAddress(address); t.end(); return retVal;
14、catch(UnknownHostException e)/UnknownHostExcepti如果找不到host的IP地址return指定主机没有找到; public String ping (byte host)/将给定的ip地址创建成InetAddress对象 try t.start();InetAddress address=InetAddress.getByAddress(host);/给出原始的ip地址，返回一个InetAddress对象String retVal=pingAddress(address);/调用pingAddress()方法，实现ping功能，并取得返回结果t.e
15、nd(); return retVal;/返回结果catch(UnknownHostException e)/指示主机IP 地址无法确定而抛出的异常。end=System.currentTimeMillis(); public long duration()/计算响应时间的方法return(end-start); public void reset()/重置开始和结束时间 start=0; end=0; 在windows 7 环境下运行，查看结果 四系统测试及存在的问题 测试总结：由上面测试的结果可以看出来自222.194.136.1的回复有32个字节的数 据，时间为6ms，生命周期为27ms
16、。发送了4个数据包，接收了4个数据包，丢包率为0%。说明本网络与外网的联通性比较好，网速比较给力这时候说明本网络与222.194.139.1的网络连通性不好5 设计体会开始接到网络编程的课程设计一点都不懂，再加上要用java语言编程，更不知从何下手。由于考虑都时间关系，我们小组3人再分成两组分别进行，分别开始对两个设计的工作。我主要负责的就是ping程序的设计。在图书馆查找了资料，在网上搜索了许多相关资料后，才开始对各个函数的理解。参考了同学的程序，在对每个函数与其参数进行了理解，最后才基本上了解了整个过程，并且可以在此基础上添加一些功能等。得出以下结论：使用Ping检查连通性有五个步骤：1.
17、 使用ipconfig /all观察本地网络设置是否正确；2. Ping 222.194.136.1检查网关的连通性3. 222.194.136.1 回送地址Ping回送地址是为了检查本地的TCP/IP协议有没有设置好；3. Ping本机IP地址，这样是为了检查本机的IP地址是否设置有误；4. Ping本网网关或本网IP地址，这样的是为了检查硬件设备是否有问题，也可以检查本机与本地网络连接是否正常；（在非局域网中这一步骤可以忽略）5. Ping远程IP地址，这主要是检查本网或本机与外部的连接是否正常 六.参考文献 谢希仁编.计算机网络(第5 版).北京：电子工业出版社，2009. 潘爱民.计算机网络(第4 版).北京：清华大学出版社，2005 任泰明.TCP/IP网络编程.北京:人民邮电出版社，2009年.罗莉琴，詹祖桥.Windows网络编程.北京:人民邮电出版社，2011年.