计算机网络课程设计-DNS

《计算机网络》课程设计

jiangyanjun0718@

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基本要求DNS中继服务器的实现设计一个DNS服务器程序，读入“域名-IP地址”对照表，当客户端查询域名对应的IP地址时，用域名检索该对照表，三种检索结果：检索结果为ip地址，则向客户端返回“域名不存在”的报错消息（不良网站拦截功能）检索结果为普通IP地址，则向客户返回这个地址（服务器功能）表中未检到该域名，则向因特网DNS服务器发出查询，并将结果返给客户端（中继功能）考虑多个计算机上的客户端会同时查询，需要进行消息ID的转换实验安排实验环境操作系统Windows，Ubuntu，…编程语言C，Java，C#，Python，…分组（1-3人）提交的程序必须是小组所有同学都能消化的部分，能经得起质疑成绩评定提供完整电子版课程设计报告和源程序验收前填写纸版《课程设计报告封面》现场验收和质疑关于自选题目自选题目提前备案3月1日之前通过邮件或电话报上题目，批准后可以不做指定题目，小组人数也可以突破3人自选题目必须是“计算机网络协议”相关内容（不要把精力过分用在花梢的界面上）。例如：通过程序发送和接收E-mailFTPServer/ClientHTTPServer网络流量嗅探，ARP欺骗XMODEM/YMODEM/ZMODEM例如：将ZMODEM简化设计为停等协议与带滑动窗口机制的SecureCRT中标准ZMODEM协议通信实验报告系统的功能设计模块划分软件流程图测试用例以及运行结果调试中遇到并解决的问题心得体会提交内容电子版源代码实验报告收集方式由学习委员将全班同学的电子版资料收齐，发邮件给我目录名为班号一组同学组织一个子目录，目录名样式为：0617张三-1309李四（解释为：06班序号17名字张三，13班序号9名字李四）学习委员务必将目录名按照上述要求规范化务必删除Debug目录和中间生成的文件(OBJ/EXE/PCH等)，仅保留源代码文件多个同学一组时，子目录命名按“班号+序号”排序取名；跨班合作，只加入班号最小者的班内汇总资料相关资料Socket编程(自己查找相应文献)RFC1305协议文本/wiki/Domain_Name_System软件工具WireSharkSocket编程方面的小问题为使用winsock函数库，vc编程增加下面语句：#pragmacomment(lib,"Ws2_32.lib")也可以不加此语句，但链接时必须增加wsock32.lib库UDP接收/发送数据报，使用recvfrom/sendto函数字节顺序CPU字节顺序BigEndian(大尾)PowerPC，SPARC，MotorolaLittleEndian(小尾)IntelX86网络字节顺序与X86相反网络字节转换的库函数htonlntohl四字节整数(long)htonsntohs两字节整数(short)RFC1035简介

DNS的报文构成(4.1)由5部分构成，除Header外其余四部分为可变长度RFC1035：DOMAINNAMES-IMPLEMENTATIONANDSPECIFICATION

DNS的报文格式整个报文由5部分构成固定长度的Header部分Question：thequestionforthenameserverAnswer：RRsansweringthequestionAuthority：RRspointingtowardanauthorityAdditional：RRsholdingadditionalinformation后三段格式相同，每段都是由0~n个资源记录(ResourceRecord)构成HeaderSectionFormat(4.1.1)报头字段(1)ID由客户程序设置并由服务器返回结果。客户程序通过它来确定响应与查询是否匹配QR：0表示查询报，1表示响应报。OPCODE通常值为0（标准查询），其他值为1（反向查询）和2（服务器状态请求）。AA:权威答案(Authoritativeanswer)TC:截断的(Truncated)应答的总长度超512字节时，只返回前512个字节RD:期望递归(Recursiondesired)查询报中设置，响应报中返回告诉名字服务器处理递归查询。如果该位为0，且被请求的名字服务器没有一个权威回答，就返回一个能解答该查询的其他名字服务器列表，这称为迭代查询RA：递归可用(RecursionAvailable)如果名字服务器支持递归查询，则在响应中该比特置为1报头字段(2)Z：必须为0，保留字段RCODE:响应码(Responsecoded)，仅用于响应报值为0(没有差错)值为3表示名字差错。从权威名字服务器返回，表示在查询中指定域名不存在QDCOUNTNumberofentriesinthequestionsectionANCOUNTNumberofRRsintheanswersectionNSCOUNTNumberofnameserverRRsinauthorityrecordssectionARCOUNTNumberofRRsinadditionalrecordssectionQuestionSectionFormat(4.1.2)QNAMEAdomainname,i.e.QTYPEAtwooctetcode,typeofthequery,i.e.A(1),MX(15),CNAME(5),PTR(12),...QCLASSAtwooctetcode,classofthequery,i.e.IN(1)ResourceRecordFormat(4.1.3)ResourceRecordFormat(4.1.3)NAME:名字TYPE:RR的类型码(详见3.2，3.4)CLASS:通常为IN(1)，指Internet数据TTL客户程序保留该资源记录的秒数，稳定的资源记录生存时间值可以为2天，它确定了客户端DNScache可以缓存该记录多长时间RDLENGTH：资源数据长度说明资源数据的字节数，对类型1（TYPEA记录）资源数据是4字节的IP地址RDATA：资源数据ResourceRecordData(3.3&3.4)资源记录，大约20种不同类型的资源记录A地址(Type1)一个A记录定义了一个IP地址，它存储32bit的二进制数AAAAIPv6地址(Type28)一个AAAA记录定义一个IPv6地址PTR(Type12)指针记录用于指针查询。IP地址被看作是域下的一个域名（标识符串）CNAME规范名字(canonicalname)(Type5)别名aliasHINFO主机信息(Type13)主机CPU和操作系统MX邮件交换(Type15)16bit整数优先值，以及域名如果一个目的主机有多个MX项，按优先值由小到大顺序使用NS名字服务器(Type2)说明域的权威名字服务器程序运行Windows系统DNS中继服务器运行运行步骤使用ipconfig/all,记下当前DNS服务器例如为0使用下页的配置界面，将DNS设置为(本地主机)运行你的dnsrelay程序(在你的程序中把外部dns服务器设为前面记下的0)正常使用ping，ftp，IE等，名字解析工作正常局域网上的其他计算机（Windows或Linux）将域名服务器指向DNS中继服务器的IP地址，ftp,IE等均能正常工作其它命令nslookup向名字服务器询问名字的地址ipconfig/displaydns察看当前dnscache的内容以确认程序执行结果的正确性ipconfig/flushdns清除dnscache中缓存的所有DNS记录将DNS服务器指向本地自设计的程序所设计的程序必须要考虑的两个问题多客户端并发允许多个客户端（可能会位于不同的多个计算机）的并发查询，即：允许第一个查询尚未得到答案前就启动处理另外一个客户端查询请求（DNS协议头中ID字段的作用）超时处理由于UDP的不可靠性，考虑求助外部DNS服务器（中继）却不能得到应答或者收到迟到应答的情形参考实现命令语法dnsrelay

[-d

|

-dd][dns-server-ipaddr][filename]dnsrelay无调试信息输出使用默认名字服务器0使用默认配置文件(当前目录下dnsrelay.txt)dnsrelay–dc:\dns-table.txt调试信息级别1（仅输出时间坐标，序号，客户端IP地址，查询的域名)使用指定的名字服务器使用指定的配置文件c:\dns-table.txtdnsrelay–dd8调试信息级别2(输出冗长的调试信息)使用指定的名字服务器8使用默认配置文件(当前目录下dnsrelay.txt)第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高压0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容积Vc的影响C越大或压力比越高，则λv越小。保证Vc正常的措施：余隙高度见表6-1压铅法—保证要求的气缸垫厚度2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理2）进排气阀及流道阻力的影响吸气过程压力损失使排气量减少程度，用压力系数λp表示：保证措施：合适的气阀升程及弹簧弹力、管路圆滑畅通、滤器干净。λp

（0.90-0.98）2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3）吸气预热的影响由于压缩过程中机件吸热，所以在吸气过程中，机件放热使吸入的气体温度升高，使吸气的比容减小，造成吸气量下降。预热损失用温度系数λt来衡量（0.90-0.95）。保证措施：加强对气缸、气缸盖的冷却，防止水垢和油污的形成。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理4）漏泄的影响内漏：排气阀（回漏）；外漏：吸气阀、活塞环、气缸垫。漏泄损失用气密系数λl来衡量（0.90-0.98）。保证措施：气阀的严密闭合，气缸与活塞、气缸与缸盖等部件的严密配合。5）气体流动惯性的影响当吸气管中的气流惯性方向与活塞吸气行程相反时，造成气缸压力较低，气体比容增大，吸气量下降。保证措施：合理的设计进气管长度，不得随意增减进气管的长度，保证滤器的清洁。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理上述五条原因使实际与理论循环不同。4）漏泄的影响5）气体流动惯性的影响1）余隙容积Vc的影响2）进排气阀及流道阻力的影响3）吸气预热的影响2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3.排气量和输气系数理论排气量Vt----单位时间内活塞所扫过的气缸容积。实际排气量Q：Q=Vt

λ输气系数λ

：λ＝λtλv

λ

pλl漏泄的影响余隙容积Vc的影响进排气阀及流道阻力的影响吸气预热的影响二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理指示功率pi

：