发送TCP数据包设计说明书

1 发送 据包设计说明书 一 课程设计准备 程 设计 目的 输控制协议）是一种面向连接的、可靠的传输层协议。 议在网络层 议的基础上，向应用层用户进程提供可靠的、全双工的数据传输流。本课程设计的目的就是设计一个发送 据包的程序，并根据本设计说明 据包的结构以及 议与 议的关系，使学生对议的工作原理有更深入的认识。 程 设计 的要求 本程序的功能是填充一个 据包，并发送给目的主机。 1） 以命令行形式运行： 中， 程序名； 源端 址； 源埠；目的 址； 目的埠。 2） 其它的 部参数请自行设定。 3） 数据字段为“ is my of am 。 4） 发送成功后在屏幕上输出 ”K”。 2 关 知 识 编制本程序前要对 议有一定的了解。当应用程序有报文需要通过送时，它就将此应用 层报文传送给执行 议的传输实体。 头，形成 据包，在 据包上增加 部，形成 。下图显示的是 据包和 的关系。 议的传输单元为报文段，其格式如图所示。报文段报头的长度为20B60B。其中固定长度为 20B，报文段长度最多为 40B。 文段主要包括以下字段。 埠 号 ：埠 号 字段包括源埠 号 和目的埠 号 。每 个 埠 号 的 长 度是 16 位，分别 表示 发 送 该 用 进 程的埠 号 和接收 该 的 应 用 进 程的埠 号 。 序号 ： 长 度 为 32 位。由于 议 是面向 数 据流的，它所 传 送的 报 文段可以 视为连续的数 据流，因此需要 给 每一 个 字 节编号 。 序号 字段的“ 序号 ”指的是本 报 文段 数 据的第一 个 字 节 的 顺序号 。 部 数据 0 15 16 31 源端口号 目的端口号 序号 确认号 报头长度 保留 口大小 校验和 紧急指针 选项及填充 确 认号 ： 该 字段 的 长 度 为 32 位，它表示接收端希望接收的下一 个 字 节 的 序号 。 头 据 据 头 3 报头长 度： 该 字段 长 度 为 4 位。 头长 度是以 4B 为 一 个单 元 来计算的， 实际 上 报头长 度在 20B60B 子间。因此这个字段的值在 515 之间。 保留： 长 度 为 6位，留作今后使用，目前全部置 0。 控制： 这个 字段定 义 了 6种不同的 标 志，每 个标 志占一位，在同一 时间可 以设 置一位或多位。 1 时 ，表明有需要 紧急处 理的 数 据。 1时 ，表明确 认号 的字段有效。 为 1 时 ，表明要 强 制 切断连 接。 时 ，表明有确 立连 接的 请 求， 这时 ，把 序号 字段的初始值作 为序号 字段的值，以便 开始 通信。 时 ，表明 发 送方已 经没 有 资 料 发 送了。 窗口大小： 长 度 为 16 位，窗口 对应 的 数 据是以字 节为单 位的 数 据，因此最多能 够传 送的 数 据 为 65535B。 紧 急指 针 ： 该 字段的 长 度 为 16 位，指向必 须紧急处 理的 数 据的位置，只有 当标 志 时紧 急指 针 才有效。 从 面的 报文资 料 开始 ，到紧 急指 针 所指出的 长 度的 数 据，就是必 须紧急处 理的 数 据。 选项 ： 该 字段可以多 达 40B，包括 单 字 节选项 和多字 节选项 。 校 验 和： 该 字段 长 度多 达 16 位，校 验 和的 校 验 范 围包 括 伪头 部、 应 用 层来 的 数 据。其 计 算方法与 议头 部的校 验 的 计 算方法一样 。 伪头 部 为 12B，它本身并不是 包的真正 头 部，只是 在计 算校 验和 时 ， 临时 和 包 连 接在一起。 伪头 部的格式如下 图 所示。 源 目的 址 00000000 协议号 （ 6） 作 环 境 软 件： + 件： 4 二 课程设计分析 本课程设计的目标是发送一个 料包，可以利用原始套接字来完成这个工作。整个程 序由初始化原始套接字和发送 据包两个部分组成。 用原始套接字 或者： , 这里，我们设置了 志，表示我们声明的是一个原始套接字类型。 为 使 用 发 送 接 收 超 时 设 置 , 必 须 将 标 志 位 置 位 置 为本课程设计中，发送 时隐藏了自己的 址，因此我们要自己填充 ，设置 操作选项。其中 置为 设定 项，表明自己来构造 。注意，如果设置 项，那么必须具有 限，要不就必须修改注册表： 修改键： 型为 把值修改 为 1。如果没有，就添加。 5 ()&; 000； &; 在这里我们使用基本套接字 置 示使用发送超时设置，超时时间设置为 1000 2 2 定 义 、 部和 伪头 部的 数 据 结 构 /定 义 /4位首部 长 度 +4位 /8位服 务类 型 /16 位 总长 度（字 节 ） /16 位 标识 ; /8位生存 时间 /8位 协议 (其它 ) /16位 和 /32位源 /32位目的 6 /定 义 首部 /源地址 /目的地址 /没 用 /协议类 型 / 度 /定 义 部 /16 位源埠 /16 位目的端口 /32 位 序列号 /32 位确 认号 /4位首部 长 度 /6位保留字 /6位 标 志位 /16位窗口大小 /16位校 验 和 /16位 紧 急 数 据偏移量 7 算校 验 和的子函 数 在填充数据包的过程中，需要调用计算校验和的函数 次，分别用于校验 和 部 （加上伪头部），其实现代码如下： ; 1) *; = if( = *( ( 16) + ( 0 = (16); 8 序流程图 开始 结束 构造原始套接字，并初始化 发送 料报 计 算 部校验和 填充 部 计算 部校验和 构造 头部 填充 部 9 三 源代码 # # # # # 4 /议预定 #5500 /发送缓冲区最大值 /定义 部 /4 位首部长度 ,4 位 本号 /8 位服务类型 /16 位 总长度（字节） /16 位标识 /3 位标志位 /8 位生存时间 /8 位协议 (其它 ) /16 位 部校验和 /32 位源 址 /32 位目的 址 /源地址 /目的地址 /没用 /协议类型 10 /度 /16 位源埠 /16 位目的端口 /32 位序列号 /32 位确认号 /4 位首部长度 /6 位保留字 /6 位标志位 /16 位窗口大小 /16 位校验和 /16 位紧急数据偏移量 /算校验和的子函数 ; 1) *; = if( = *( ( 16) + ( 0 = (16); ) 11 /发送缓冲区 /检验和缓冲区 =is my of am ; 5) n); ,2), &=0) n); , = n); if(&= n); 12 000; (&= n); /填充 部 4 | ; ; ; ; /16 位标识 ; /3 位标志位 28; /8 位生存时间 ; /检验和暂时为 0 ); /32 位源 址 ); /32 位目的 址 /计算 部检验和 , ; ; /构造 首部 ; ; 13 /填充 部 ); /16 位目的端口号 ); /16 位源埠号 ; /列号 ; /列号置为 0 /度和保留位 4|0); ; /修改这里来实现不同的标志位探测， 2 是 1是 /16 是 测 等等 6384); /窗口大小 ; /偏移大小 ; /检验和暂时填为0 /计算 验和 , ; &; ; ; /填充发送缓冲区 , ; &; ; /发送数据报的目的地址 14 ,; ); ); 0,(&; %dn,); n); ; ; 四 运行结果与运行情 况 在 + 编写 源程序，然后 调试 成功后 运 行，生成可执行档 为该 程序是 带参数 的，所以 进 入 进 入到该可执 行文件的目 录 下后在命令提示行下 输 入： 9 0，回 车运 行， 运 行 结 果如下： 15 五 自我 评 析和 总结 这次 的 课 程 设计让 我们 学到 了很多 东 西。最大的收 获 是 学会 了 据包的填充 和发 送。在 对 包 进 行填充 时 ，首先需 要我们 去充分了解它的 数 据 结 构，在 这个过 程中可以了解相 应 字 节 上 应该 存放的 内 容和它 们 的 16 功能。在 实现 包 的发 送中，第一次深深接触了网 络编 程接口 知 识 ， 虽然 本次的 课 程 设计 只用到了其中一小部分知 识 ，但 这并不 会 影 响对这方 面知 识 的全面了解。 总 之 这次 的 课 程 设计 ，