TCP数据包的发送和接收设计报告

1、湖北工业大学课程设计报告设计题目：TCP数据包的发送和接收专业：计算机科学与技术班级：10计科2班学号：11姓名：吕红杰指导老师：涂军发送和接收TC啜据包二设计要求1正确理解题意；2具有良好的编程规范和适当的注释；3有详细的文档，文档中应包括设计题目涉及的基础知识、设计思路、程序流程图、程序清单、开发中遇到的问题及解决方法、设计中待解决的问题及改进方向。三需求分析TCP是一种面向连接的、可靠的传输层协议。TCP协议工作在网络层IP协议的基础上。本课程设计的目的是设计一个发送和接收TCP数据包的程序，其功能是填充一个TCP数据包，发送给目的主机，并在目的主机接收此TCP数据包，将数据字段显示显示

2、在标准输出上。四具体设计1 .创建一个原始套接字，并设置IP头选项SOCKETsock;sock=socket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_IP);或者：sock=WSASoccket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_IP,NULL,0,WSA_FLAG_OVERLAPPED);这里，设置了SOCK_RA惭志，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WSA_FLAG_OVERLAPPED本课程设计中，发送TCP包时隐藏了自己的IP地址，因止生们要自己填充IP头，设置IP头操作选项。其中flag设置为ture,并设定

3、IP_HDRINCL4项，表明自己来构造IP头。setsockopt(sock,IPPROTO_IP,IP_HDRINCL,(char*)&Flag,sizeof(Flag);inttimeout=1000；setsockopt(sock,SOL_SOCKET,SO_SNDTIMEO,(char*)&timeout,sizeof(timeout);在这里我们使用基本套接字SOL_SOCKE殁置SO_SNDTIMEOt示使用发送超时设置，超时时间设置为1000ms。2 .构造IP头和TCP头这里，IP头和TCP头以及TCP伪部的构造请参考下面它们的数据结构。typedefstru

4、ct_iphdr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checksum两次，分别用于校验IP头和TCP头部(加上伪头部)，其实现代码如下：USHORTchecksum(USHORT*buffer,intsize)unsignedlongcksum=0;while(size>1)cksum+=*buffer+;size-=sizeof(USHORT);if(size)cksum+=*(UCHAR*)buffer;cksum=(cksum>>16)+(cksum&Oxffff);cksum+=(cksum>>16);return(USH

5、ORT)(cksum);4.流程图开始构造原始套接字并初始化填充IP首部计算IP首部校验和构造TC或首部填充TCPT部计算TCPt部校验和填充发送缓冲区填入目的地址发送数据包结束五.实验内容1 .先用vc+瑞译运行程序代码2 .用命令指示符运行Debug下的sendTCP3.输入源ip和端口及目的ip和端口4.输入发送内容SS苜匡生：冬令学-serdKPJ.篝IQN花物.QZLOMicroseftMindousl版本b.l.VblJ版杈所有c>2009MicrcisoftCorporation保1留所有杈刑”C-K4)ser&Slt»iliibn.uclC:Wverwu

6、£lilJbaa,kLdp、1心P裁彳居包的发这和拴枚xDcbug"中仁”£、七口将1：11*&7)©5配口175数据包的凝选和接收1)函11?!5已口(11。下192.1&8.0.210192.1£S.0.2LQ1nputVaLd<EndBpCLrl»-Z>；钱是吕红杰，：ti5.发送完成SB芭理员:葡等误示符|。1由111MicrosoftWLndaus_1版本6.1.TbiH工I根权所有匕>2009nicrcisoftCorpsrationD保1留所有杈刑*C-JJserslt»shl

7、bn.cclC-UijCi'sXtulilJba''Jfe&kLpp、T<SP热据包的发运和报殳55口日C：MJsErsXtoshiba'J)esktoiTCPt'I&jSDI>ebu5seri(iTCP192.1&8.0.2101951C9.0.2101 npuLPatd<EndByCLrl»-Z>；成是吕红杰吃悭sendoktC:KllseKtXtDfilhibaXJJeslet:ojpTCPJ据包的发目择D收XDebugr六.附代码#include<>#include<&g

8、t;#include<>#include<>#include<>#include<>#include<>#include<>#pragmacomment(lib,"")#defineIPVER4/IP协议预定typedef struct ip_hdrUCHAR h_verlen;UCHAR tos;USHORT total_len;USHORT ident;USHORT frag_and_flags;UCHAR ttl;UCHAR proto;USHORT checksum;ULONG sourceIP

9、;ULONG destIP;IP_HEADER;#defineMAX_BUFF_LEN65500/发送缓冲区最大值/定义IP首部/4位首部长度,4位IP版本号/8位服务类型TOS/16位总长度（字节）/16位标识/3位标志位/8位生存时间TTL/8位协议（TCP,UDP或其他）/16位IP首部校验和/32位源IP地址/32位目的IP地址typedefstructtsd_hdr/定义TCP伪首部ULONGsaddr;/源地址ULONGdaddr;/目的地址UCHARmbz;/没用UCHARptcl;/协议类型USHORTtcpl;/TCP长度PSD_HEADER;typedefstructtcp

10、_hdr/定义TCP首部USHORTth_sport;USHORTth_dport;ULONGth_seq;ULONGth_ack;UCHARth_lenres;UCHARth_flag;USHORTth_win;USHORTth_sum;USHORTth_urp;TCP_HEADER;/16位源端口/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/Checksum:计算校验和的子函数USHORTchecksum(USHORT*buffer,intsize)unsignedlongcksum=0;while(

11、size>1)cksum+=*buffer+;size-=sizeof(USHORT);if(size)cksum+=*(UCHAR*)buffer;cksum=(cksum>>16)+(cksum&0xffff);cksum+=(cksum>>16);return(USHORT)(cksum);intReadData(char*str,intmaxlen)intreadlen=0;charch=NULL;if(str=NULL|maxlen<=0)printf("ReadDataError!n");return0;/failed

12、printf("InputData(EndByCtrl+Z):n");while(maxlen)ch=getchar();if(ch=EOF)break;strreadlen+=ch;maxlen-;strreadlen=NULL;returnreadlen;intmain(intargc,char*argv)WSADATAWSAData;SOCKETsock;IP_HEADERipHeader;TCP_HEADERtcpHeader;PSD_HEADERpsdHeader;charSendto_BuffMAX_BUFF_LEN;/发送缓冲区unsignedshortche

13、ck_BuffMAX_BUFF_LEN;检验和缓冲区/chartcp_send_data1000;intread_data_len=0;BOOLflag;intrect,nTimeOver;if(argc!=5)printf("Usage:SendTcpsoruce_ipsource_portdest_ipdest_portn");returnfalse;read_data_len=ReadData(tcp_send_data,1000);if(read_data_len<=0)return1;if(WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&WSAD

14、ata)!=0)printf("WSAStartupError!n");returnfalse;if(sock=WSASocket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_RAW,NULL,0,WSA_FLAG_OVERLAPPED)=INVALID_SOCKET)printf("SocketSetupError!n");returnfalse;flag=true;if(setsockopt(sock,IPPROTO_IP,IP_HDRINCL,(char*)&flag,sizeof(flag)=SOCKET_ERROR)printf(

15、"setsockoptIP_HDRINCLerror!n");returnfalse;nTimeOver=1000;if(setsockopt(sock,SOL_SOCKET,SO_SNDTIMEO,(char*)&nTimeOver,sizeof(nTimeOver)=SOCKET_ERROR)printf("setsockoptSO_SNDTIMEOerror!n");returnfalse;填充IP首部=(IPVER<<4|sizeof(ipHeader)/sizeof(unsignedlong);=(UCHAR)0;=hton

16、s(unsignedshort)sizeof(ipHeader)+sizeof(tcpHeader)+read_data_len);=0;/16位标识=0;/3位标志位=128;/8位生存时间=IPPROTO_TCP;协议类型=0;/检验和暂时为0=inet_addr(argv1);/32位源IP地址=inet_addr(argv3);/32位目的IP地址计算IP头部检验和memset(check_Buff,0,MAX_BUFF_LEN);memcpy(check_Buff,&ipHeader,sizeof(IP_HEADER);=checksum(check_Buff,sizeof(

17、IP_HEADER);/构造TCP伪首部=0;=;=htons(sizeof(TCP_HEADER)+read_data_len);填充TCP首部=htons(atoi(argv4);/16位目的端口号=htons(atoi(argv2);/16位源端口号=0;/SYN序列号=0;/ACK序列号置为0/TCP长度和保留位=(sizeof(tcpHeader)/sizeof(unsignedlong)<<4|0);=2;/修改这里来实现不同的标志位探测，2是SYN1是/FIN,16是ACKf测等等=htons(unsignedshort)16384);/窗口大小=0;/偏移大小=0;

18、/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,sizeof(tcpHeader);memcpy(check_Buff+sizeof(PSD_HEADER)+sizeof(TCP_HEADER),tcp_send_data,read_data_len);=checksum(check_Buff,sizeof(PSD_HEADER)+sizeof(TCP_HEADER)+read_data_len);/填充发送缓冲区memset(Sendto_Buff,0,MAX