计算机网络课程设计(TCP数据报)

1、四四 川川 理理 工工 学学 院院课 程 设 计 书学院 计算机学院 专业 计算机科学与技术 班级 09 级计科八班 题目 发送 TCP 数据包 教师 王非 何绍荣 陈超 学生 张卫 郭文娟 杨晓丽 四川理工学院计算机网络课程设计II姓名姓名学号学号分工分工张卫张卫09101010814文档编写、排版、流程图、文档编写、排版、流程图、代码编写代码编写郭文娟郭文娟09101010819文档编写、排版、查找资料文档编写、排版、查找资料杨晓丽杨晓丽09101010828文档编写、排版、查找资料文档编写、排版、查找资料 四川理工学院计算机网络课程设计III目目 录录摘要摘要.10引言引言.11设计课题

2、设计课题.211 课程设计课题.212 课程设计要求.22系统概述系统概述.321 设计程序目的.322 程序设计思想 .323 程序运行操作平台.33概要设计概要设计.431 相关知识.432程序流程图：.64详细设计详细设计.941 定义各头部数据结构.942 计算校验和子程序.1043 填充数据包.1144 发送数据包.1345 执行程序.155.扩展设计（扩展设计（C#实现）实现）.165.1 概述 .165.2 服务器端 .175.3 客服端.1954 执行程序.216. 设计中遇到的问题设计中遇到的问题.217设计后的感想及收获设计后的感想及收获.2171 设计后对计算机网络课程的

3、认识.2172 对此次课程设计的收获 .22参考文献参考文献.22四川理工学院计算机网络课程设计1发送 TCP 数据包摘要在这个课程设计中，主要对 TCP 数据包的结构以及 TCP 协议与 IP 协议的关系进行了说明。用 C 语言编程，设计一个发送 TCP 数据包的程序,并在发送成功后显示一句“Send Ok” 。在设计的过程中，需要对 IP 首部、TCP 首部和伪首部定义数据结构，并且填充 IP 数据包和 TCP 数据包。在填充数据包的过程中，需要调用计算校验和的函数，分别用于校验 IP 头和 TCP 头部（加上伪头部） 。在发送数据包的过程中，要填充发送缓冲区并填入数据报的目的地址。这样整

4、个发送过程就结束了。扩展：用 C#设计一个服务器程序（Server） ，一个客户端程序（Client） ，客户端通过服务器的转发向其他客服端发送数据，实现任意客服端的相互通信。0引言计算机网络课程是一门很重要的专业课，它主要是对各个层的协议做了详细的介绍，学习这门课程我们就必须掌握各个层的协议的工作原理。OSI模型有 7 个不同的层，分为两个组。上面三层定义了中断系统中的应用程序将被彼此通信，以及如何与用户通信。下面 4 层定义了三怎样进行端到端的数据传输。FOSI 参考模型的 7 层和各层的功能 1. Application layer （应用层）文件、打印、消息、数据库和应用四川理工学院计

5、算机网络课程设计2程序 uvQ7 2. Presentation layer（表示层） 数据加密、压缩和转换服务?C6 3. Session layer （会话层）会话控制 vH 4. Transport layer（传输层） 端到端连接 lz6k 5. Network layer （网络层）路由选择 01) cksum+=*buffer+; size -=sizeof(USHORT); if(size) cksum += *(UCHAR*)buffer; cksum = (cksum 16) + (cksum & 0 xffff); cksum += (cksum 16); retu

6、rn (USHORT)(cksum); 43 填充数据包 在填充数据包的过程中，我们不仅要填充 TCP 头部，还要填充 IP 头部。同时，为了填充校验和，我们还要对 TCP 伪头部进行填充。/填充 IP 首部 ipHeader.h_verlen=(IPVER4 | sizeof(ipHeader)/sizeof(unsigned long); ipHeader.tos=(UCHAR)0; ipHeader.total_len=htons(unsigned short)sizeof(ipHeader)+sizeof(tcpHeader)+sizeof(tcp_send_data); ipHead

7、er.ident=0; /16 位标识四川理工学院计算机网络课程设计12 ipHeader.frag_and_flags=0; /3 位标志位 ipHeader.ttl=128; /8 位生存时间 ipHto=IPPROTO_UDP; /协议类型 ipHeader.checksum=0; /检验和暂时为 0 ipHeader.sourceIP=inet_addr(argv1); /32 位源 IP 地址 ipHeader.destIP=inet_addr(argv3); /32 位目的 IP 地址 /计算 IP 头部检验和 memset(check_Buff,0,MAX_BU

8、FF_LEN); memcpy(check_Buff,&ipHeader,sizeof(IP_HEADER); ipHeader.checksum=checksum(check_Buff,sizeof(IP_HEADER);/构造 TCP 伪首部 psdHeader.saddr=ipHeader.sourceIP; psdHeader.daddr=ipHeader.destIP; psdHeader.mbz=0; psdHeader.ptcl=ipHto; psdHeader.tcpl=htons(sizeof(TCP_HEADER)+sizeof(tcp_send_

9、data);/填充 TCP 首部 tcpHeader.th_dport=htons(atoi(argv4); /16 位目的端口号 tcpHeader.th_sport=htons(atoi(argv2); /16 位源端口号 tcpHeader.th_seq=0; /SYN 序列号 tcpHeader.th_ack=0; /ACK 序列号置为 0/TCP 长度和保留位 tcpHeader.th_lenres=(sizeof(tcpHeader)/sizeof(unsigned long)4|0); 四川理工学院计算机网络课程设计13 tcpHeader.th_flag=2; /修改这里来实现

10、不同的标志位探测，2 是 SYN，1是/FIN，16 是 ACK 探测 等等 tcpHeader.th_win=htons(unsigned short)16384); /窗口大小 tcpHeader.th_urp=0; /偏移大小 tcpHeader.th_sum=0; /检验和暂时填为 0 /计算 TCP 校验和 memset(check_Buff,0,MAX_BUFF_LEN); memcpy(check_Buff,&psdHeader,sizeof(psdHeader); memcpy(check_Buff+sizeof(psdHeader),&tcpHeader,si

11、zeof(tcpHeader); memcpy(check_Buff+sizeof(PSD_HEADER)+sizeof(TCP_HEADER),tcp_send_data,sizeof(tcp_send_data); tcpHeader.th_sum=checksum(check_Buff,sizeof(PSD_HEADER)+sizeof(TCP_HEADER)+sizeof(tcp_send_data);44 发送数据包 填充完 TCP 包后，最后的工作就是把数据包发送出去。 /填充发送缓冲区 memset(Sendto_Buff,0,MAX_BUFF_LEN); memcpy(Send

12、to_Buff,&ipHeader,sizeof(IP_HEADER); memcpy(Sendto_Buff+sizeof(IP_HEADER),&tcpHeader,sizeof(TCP_HEADER); memcpy(Sendto_Buff+sizeof(IP_HEADER)+sizeof(TCP_HEADER),tcp_send_data,sizeof(tcp_send_data);四川理工学院计算机网络课程设计14 int datasize=sizeof(IP_HEADER)+sizeof(TCP_HEADER)+sizeof(tcp_send_data); /发送数

13、据报的目的地址 SOCKADDR_IN dest; memset(&dest,0,sizeof(dest); dest.sin_family=AF_INET; dest.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv3); dest.sin_port=htons(atoi(argv4);rect=sendto(sock,Sendto_Buff,datasize, 0,(struct sockaddr*)&dest, sizeof(dest); /发送成功printf(send ok!n);45 执行程序程序截图：四川理工学院计算机网络课程设计155.扩展设计（C#

14、实现）5.1 概述为了能更好的体现使用 TCP 如何进行通信。我们又用 C#建立了一个客服端，一个服务端，客服端能够通过发送 TCP 数据包连接到服务器，并再通过服务器的转发将消息传递的指定的客服端。这样就建立了一个（TCP）面向连接的聊天程序。5.2 服务器端建立监听套接字 ListenSocket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); IPHostEntry ihe = Dns.GetHostByName(Dns.GetHostName(); /获取主机IP IPEndP

15、oint ipe = new IPEndPoint(ihe.AddressList0, Convert.ToInt32(TxtServerPort.Text.Trim(); ListenSocket.Bind(ipe); ListenSocket.Listen(1000); 创建监听线程 ListenThread = new Thread(ListenAccept); ListenThread.IsBackground = true; ListenThread.Start(); 监听线程，用于不停的监听是否有客服端的连接 private void ListenAccept() while(tr

16、ue) LinkClientSocket = ListenSocket.Accept(); if(LinkClientSocket != null) /创建接收数据线程 Thread RecvThread = new Thread(RecvData); RecvThread.IsBackground = true; RecvThread.Start(LinkClientSocket);四川理工学院计算机网络课程设计16 接收数据线程，用于处理接收到的数据 private void RecvData(object data) Socket RecvSocket = (Socket)data; /

17、定义网络流读取对象 NetworkStream ns = new NetworkStream(LinkClientSocket); StreamWriter sw = new StreamWriter(ns); StreamReader sr = new StreamReader(ns); while(ServerFlag) /分离命令 if (!Connected) break; CommandSplit = sr.ReadLine().Split(|); switch(CommandSplit0) case CONNECT: /调用连接函数 Connect(RecvSocket); bre

18、ak; case LIST: /调用列表函数 List(RecvSocket); break; case CHAT: /调用群聊函数 Chat(); break; case SEND:四川理工学院计算机网络课程设计17 /调用私聊函数 Send(); break; case EXIT: /调用退出函数 Exit(); ServerFlag = false; break; if (!Connected) ServerFlag = false; Thread.Sleep(200); RecvSocket.Close(); 5.3 客服端建立连接服务器端的套接字ClientSocket = new

19、Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); IPEndPoint ipe = new IPEndPoint(IPAddress.Parse(TxtServerIP.Text.Trim(), Convert.ToInt32(TxtServerPort.Text.Trim(); ClientSocket.Connect(ipe); /连接客服端 ns = new NetworkStream(ClientSocket); sw = new StreamWriter(ns); sr = new Str

20、eamReader(ns); sw.WriteLine(CONNECT| + TxtUserName.Text.Trim() + | + TxtPwd.Text.Trim(); sw.Flush();创建接收数据线程，用于处理从服务器端发送来的信息四川理工学院计算机网络课程设计18 RecvDataThread = new Thread(RecvData); RecvDataThread.IsBackground = true; RecvDataThread.Start();private void RecvData() while (ClientFlag) CommandSplit = sr

21、.ReadLine().Split(|);/分离接收到的数据 switch(CommandSplit0) case OK: MessageBox.Show(登录成功); DeleteUser UpdateJoin = new DeleteUser(UpdateJoinUser); Invoke(UpdateJoin, TxtUserName.Text.Trim(); break; case ERROR: MessageBox.Show(CommandSplit1); break; case CHAT: AppendDataToRich AddData = new AppendDataToRic

22、h(Chat); Invoke(AddData, n + CommandSplit1 + :n + CommandSplit2); break; case LIST: UpdateListBox UpdateData = new UpdateListBox(UpdateUser); Invoke(UpdateData); break; case JOIN: DeleteUser UpdateJoinData = new DeleteUser(UpdateJoinUser); Invoke(UpdateJoinData, CommandSplit1); break; case SEND: AppendDataToRich AddSendData = new AppendDataToRich(Chat);四川理工学院计算机网络课程设计19 Invoke(AddSendData, n + CommandSplit1 + :n + CommandSplit3); break; case QUIT: DeleteUser DelUser = new DeleteUser(Quit); Invoke(DelUser, CommandSplit1); break; if (!Connected) ClientFlag = false; Thread.S