基于Linux的局域网监控技术分析及基本软件设计.doc

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1、 本科毕业设计论文题 目 基于单片机的一位汉子显示屏的设计 学 院 长安学院 专 业 计算机科学与技术 学生姓名 导师姓名 毕业设计（论文）诚信声明书本人声明：本人所提交的毕业论文基于单片机的一位汉子显示屏的设计是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果，论文中所引用他人的无论以何种方式发布的文字、研究成果，均在论文中加以说明；有关教师、同学和其他人员对本文的写作、修订提出过并为我在论文中加以采纳的意见、建议，均已在我的致谢辞中加以说明并深致谢意。本论文和资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者： （签字） 时间： 年 月 日指导教师已阅： （签字） 时间： 年 月 日西 安 电 子

2、科 技 大 学毕业设计（论文）任务书学生姓名 学号 指导教师 职称 工程师 学院 长安学院 专业 计算机科学与技术 题目名称 基于单片机的一位汉子显示屏的设计 任务与要求开始日期 2009年1月10日 完成日期 2009年6月15日 院长（签字） 年 月 日注：本任务书一式两份，一份交学院，一份学生自己保存。西 安 电 子 科 技 大 学毕业设计（论文）工作计划学生姓名 学 号 指导教师 职 称 工程师 学 院 长安学院 专 业 计算机科学与技术 题目名称 基于Linux的局域网监控技术分析及基本软件设计 一、毕业设计（论文）进度起 止 时 间 工 作 内 容2009.01.10 - 2009

3、.02.28 搜集并阅读相关资料2009.03.01 - 2009.03.15 了解熟悉TCP/IP协议2009.03.16 - 2009.03.31 熟悉Linux下的软件开发流程2009.03.31 - 2009.05.21 编写程序2009.05.21 - 2009.06.15 撰写论文，准备答辩二、主要参考书目（资料）1 W.Richard Stevens TCP/IP详解卷1:协议机械工业出版社 20042 Michael J.Donahoo TCP/IPSockets编程 清华大学出版社 20093 W.Richard Stevens UNIX网络编程(卷1):套接字联网API(第

4、3版) 人民邮电出版社 20104 徐诚、高莹婷 Linux环境C程序设计清华大学出版社 2010三、主要仪器设备及材料普通PC机，Ubuntu操作系统，计算机网络四、教师的指导安排情况（场地安排、指导方式等）郭杜校区B楼604，具体试验机房由学院统一安排。每周至少现场指导两次，其他时间采用手机短信、Email等灵活方式远程指导。五、对计划的说明注：本计划一式两份，一份交学院，一份学生自己保存（计划书双面打印）西 安 电 子 科 技 大 学毕业设计（论文）中期检查表学 院长安学院专 业计算机科学与技术学生姓名 学 号 班 级07411导师姓名 职 称工程师单 位西电科大题目名称基于Linux的

5、局域网监控技术分析及基本软件设计检 查 内 容检 查 结 果题目是否更换及更换原因否学生出勤情况进 度 评 价（完成总工作量的百分比）质量评价、进度描述总 体 评 价（按优、良、中、及格、不及格五挡评价）存在的问题与建议学 院 审 核（盖章）注：此表由指导教师填写，5月15日前交学院办公室，中期检查成绩将作为毕业设计总成绩的一部分；此表装订入毕业设计（论文）中。西 安 电 子 科 技 大 学毕业设计（论文）成绩登记表 编号：学 院长安学院专 业计算机科学与技术姓 名 学 号 成 绩题目名称基于Linux的局域网监控技术分析及基本软件设计指导教师赵元哲职 称工程师指导教师评语及对成绩的评定意见签

6、名 年 月 日评阅人评语及成绩评定意见签名 年 月 日答辩小组意见签名 年 月 日学院答辩委员会意见答辩委员会主任签名 （学院盖章） 年 月 日注：学院、专业名均写全称；成绩登记表双面打印摘要 随着计算机互联网的发展，我们与互联网的关系越来越亲密，在社会生活的各个领域我们几乎都会用到计算机，用到网络。下面我来简单介绍下什么是计算机网络，它是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。为了更深刻的了解计算机网络结构，更直观的去阐述网络、操作系统、计算机硬件之间是怎样协调

7、处理数据，传输数据。这里我们通过Linux的局域网监控技术及基本软件的设计来研究和探讨这个问题。关键词：Linux系统 局域网监控 Socket开发目录第一章 绪论11.1点阵显示概述11.2 显示屏的发展31.3 LED显示屏系统概述3第二章 系统汉字显示功能实现72.1 系统概述72.2 硬件电路组成及工作原理72.3 汉子的点阵显示原理及字库代码获取方法11第三章 软件模拟193.1 软件程序193.2 用PROTEUS绘制原理图20第四章 结束语31参考文献4917基于Linux的局域网监控技术分析及基本软件设计第一章 绪论1.1 计算机网络简述1.1.1计算机网络历史通俗的讲计算机网

8、络就是通过通信线路将计算机相互连接形成的一个系统。计算机网络的研制开始于上世纪60 年代中期，至今以有快50多年的历史。其网络技术发展及应用已经十分普及，已经渗透到各个领域，并正在日益显示着它对信息化社会所带来的影响和深远的意义。在网络发展上，最早出现的是分布在很大的地理范围内的远程网络（Wide Area Network，WAN），例如美国国防部高级研究计划局首先研制的 ARPA 网，它从 1969 年建立，至今已经发展成为跨越几大洲的巨型网络。70 年代中期由于微型计算机的出现和微处理器的出现，以及短程通讯技术的迅猛发展，两者相辅相成，又促进以微机为基础的各种局域网络（Local Area

9、 Network，LAN）的飞快发展，1975 年美国Xerox 公司首先推出了Ethernet，与此时英国剑桥大学研制成剑桥环网，他们是LAN 的代表。1.1.2 OSI模型OSI模型，即开放式通信系统互联参考模型，是国际标准化组织(ISO)提出的一个试图使各种计算机在世界范围内互连为网络的标准框架。OSI模型一共分为七层，分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。计算机网络OSI七层模型物理层：它在物理线路上传输bit 信息，处理与物理介质有关的机械的，电气的，功能的和规程的特性。它是硬件连接的接口。数据链路层：它负责实现通信信道的无差错传输，提供数据成帧，差错控

10、制，流量控制和链路控制等功能。网络层：负责将数据正确迅速的从源点主机传送到目的点主机，其功能主要有寻址以及与相关的流量控制和拥塞控制等。传输层：是两台计算机经过网络进行数据通信时,第一个端到端的层次，具有缓冲作用。会话层:会话层管理主机之间的会话进程，即负责建立、管理、终止进程之间的会话。会话层还利用在数据中插入校验点来实现数据的同步。表示层：表示层对上层数据或信息进行变换以保证一个主机应用层信息可以被另一个主机的应用程序理解。表示层的数据转换包括数据的加密、压缩、格式转换等。应用层：在开放系统互连(OSI)模型中的最高层，应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。1.1.3 C/

11、S结构C/S （Client/Server，客户机/服务器）模式又称C/S结构，是20世纪80年代末逐步成长起来的一种模式，是软件系统体系结构的一种。C/S结构的关键在于功能的分布，一些功能放在前端机（即客户机）上执行，另一些功能放在后端机（即服务器）上执行。功能的分布在于减少计算机系统的各种瓶颈问题。C/S模式简单地讲就是基于企业内部网络的应用系统。与B/S（Browser/Server，浏览器/服务器）模式相比，C/S模式的应用系统最大的好处是不依赖企业外网环境，即无论企业是否能够上网，都不影响应用。 客户端/服务器体系结构1.1.4 TCP/IP协议TCP/IP（Transmission

12、 Control Protocol/Internet Protocol)的简写，中文译名为传输控制协议/因特网互联协议，又叫网络通讯协议，这个协议是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，简单地说，就是由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成的。TCP/IP 定义了电子设备（比如计算机）如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。TCP/IP是一个四层的分层体系结构。高层为传输控制协议，它负责聚集信息或把文件拆分成更小的包。低层是网际协议，它处理每个包的地址部分，使这些包正确的到达目的地。TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。传统的开放式系统互连参

13、考模型，是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。这7层上面已经提到过，这里不再阐述。而TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。这4层分别为： 应用层：应用程序间沟通的层，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等。 传输层：在此层中，它提供了节点间的数据传送，应用程序之间的通信服务，主要功能是数据格式化、数据确认和丢失重传等。如传输控制协议（TCP）、用户数据包协议（UDP）等，TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输

14、到下一层中，这一层负责传送数据，并且确定数据已被送达并接收。 互连网络层：负责提供基本的数据封包传送功能，让每一块数据包都能够到达目的主机（但不检查是否被正确接收），如网际协议（IP）。 网络接口层（主机-网络层）：接收IP数据包并进行传输，从网络上接收物理帧，抽取IP数据报转交给下一层，对实际的网络媒体的管理，定义如何使用实际网络（如Ethernet、Serial Line等）来传送数据。 1.1.4 Socket套接字Socket非常类似于电话插座。以一个国家级电话网为例。电话的通话双方相当于相互通信的2个进程，区号是它的网络地址；区内一个单位的交换机相当于一台主机，主机分配给每个用户的局

15、内号码相当于socket号。任何用户在通话之前，首先要占有一部电话机，相当于申请一个socket；同时要知道对方的号码，相当于对方有一个固定的socket。然后向对方拨号呼叫，相当于发出连接请求(假如对方不在同一区内，还要拨对方区号，相当于给出网络地址)。对方假如在场并空闲(相当于通信的另一主机开机且可以接受连接请求)，拿起电话话筒，双方就可以正式通话，相当于连接成功。双方通话的过程，是一方向电话机发出信号和对方从电话机接收信号的过程，相当于向socket发送数据和从socket接收数据。通话结束后，一方挂起电话机相当于关闭socket，撤消连接。1.2 Linux系统简介1.2.1 Linux历史Linux 操作系统是UNIX 操作系统的一种克隆系统。它诞生于1991年的10月5日。以后借助于Internet 网络，并经过全世界各地计算机爱好者的共同努力下，现已成为今天世界上使用最多的一种UNIX 类操作系统，并且使用人数还在迅猛增长。Linux吉祥物 1.2.2 Linux下的程序设计因为Windows系列操作系统的普及，有很多人对Linux感到很陌生，