發(fā)送TCP數(shù)據(jù)包設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1 發(fā)送 據(jù)包設(shè)計(jì)說(shuō)明書 一 課程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 程 設(shè)計(jì) 目的 輸控制協(xié)議）是一種面向連接的、可靠的傳輸層協(xié)議。 議在網(wǎng)絡(luò)層 議的基礎(chǔ)上，向應(yīng)用層用戶進(jìn)程提供可靠的、全雙工的數(shù)據(jù)傳輸流。本課程設(shè)計(jì)的目的就是設(shè)計(jì)一個(gè)發(fā)送 據(jù)包的程序，并根據(jù)本設(shè)計(jì)說(shuō)明 據(jù)包的結(jié)構(gòu)以及 議與 議的關(guān)系，使學(xué)生對(duì)議的工作原理有更深入的認(rèn)識(shí)。 程 設(shè)計(jì) 的要求 本程序的功能是填充一個(gè) 據(jù)包，并發(fā)送給目的主機(jī)。 1） 以命令行形式運(yùn)行： 中， 程序名； 源端 址； 源埠；目的 址； 目的埠。 2） 其它的 部參數(shù)請(qǐng)自行設(shè)定。 3） 數(shù)據(jù)字段為“ is my of am 。 4） 發(fā)送成功后在屏幕上輸出 ”K”。 2 關(guān) 知 識(shí) 編制本程序前要對(duì) 議有一定的了解。當(dāng)應(yīng)用程序有報(bào)文需要通過(guò)送時(shí)，它就將此應(yīng)用 層報(bào)文傳送給執(zhí)行 議的傳輸實(shí)體。 頭，形成 據(jù)包，在 據(jù)包上增加 部，形成 。下圖顯示的是 據(jù)包和 的關(guān)系。 議的傳輸單元為報(bào)文段，其格式如圖所示。報(bào)文段報(bào)頭的長(zhǎng)度為20B60B。其中固定長(zhǎng)度為 20B，報(bào)文段長(zhǎng)度最多為 40B。 文段主要包括以下字段。 埠 號(hào) ：埠 號(hào) 字段包括源埠 號(hào) 和目的埠 號(hào) 。每 個(gè) 埠 號(hào) 的 長(zhǎng) 度是 16 位，分別 表示 發(fā) 送 該 用 進(jìn) 程的埠 號(hào) 和接收 該 的 應(yīng) 用 進(jìn) 程的埠 號(hào) 。 序號(hào) ： 長(zhǎng) 度 為 32 位。由于 議 是面向 數(shù) 據(jù)流的，它所 傳 送的 報(bào) 文段可以 視為連續(xù)的數(shù) 據(jù)流，因此需要 給 每一 個(gè) 字 節(jié)編號(hào) 。 序號(hào) 字段的“ 序號(hào) ”指的是本 報(bào) 文段 數(shù) 據(jù)的第一 個(gè) 字 節(jié) 的 順序號(hào) 。 部 數(shù)據(jù) 0 15 16 31 源端口號(hào) 目的端口號(hào) 序號(hào) 確認(rèn)號(hào) 報(bào)頭長(zhǎng)度 保留 口大小 校驗(yàn)和 緊急指針 選項(xiàng)及填充 確 認(rèn)號(hào) ： 該 字段 的 長(zhǎng) 度 為 32 位，它表示接收端希望接收的下一 個(gè) 字 節(jié) 的 序號(hào) 。 頭 據(jù) 據(jù) 頭 3 報(bào)頭長(zhǎng) 度： 該 字段 長(zhǎng) 度 為 4 位。 頭長(zhǎng) 度是以 4B 為 一 個(gè)單 元 來(lái)計(jì)算的， 實(shí)際 上 報(bào)頭長(zhǎng) 度在 20B60B 子間。因此這個(gè)字段的值在 515 之間。 保留： 長(zhǎng) 度 為 6位，留作今后使用，目前全部置 0。 控制： 這個(gè) 字段定 義 了 6種不同的 標(biāo) 志，每 個(gè)標(biāo) 志占一位，在同一 時(shí)間可 以設(shè) 置一位或多位。 1 時(shí) ，表明有需要 緊急處 理的 數(shù) 據(jù)。 1時(shí) ，表明確 認(rèn)號(hào) 的字段有效。 為 1 時(shí) ，表明要 強(qiáng) 制 切斷連 接。 時(shí) ，表明有確 立連 接的 請(qǐng) 求， 這時(shí) ，把 序號(hào) 字段的初始值作 為序號(hào) 字段的值，以便 開始 通信。 時(shí) ，表明 發(fā) 送方已 經(jīng)沒(méi) 有 資 料 發(fā) 送了。 窗口大?。?長(zhǎng) 度 為 16 位，窗口 對(duì)應(yīng) 的 數(shù) 據(jù)是以字 節(jié)為單 位的 數(shù) 據(jù)，因此最多能 夠傳 送的 數(shù) 據(jù) 為 65535B。 緊 急指 針 ： 該 字段的 長(zhǎng) 度 為 16 位，指向必 須緊急處 理的 數(shù) 據(jù)的位置，只有 當(dāng)標(biāo) 志 時(shí)緊 急指 針 才有效。 從 面的 報(bào)文資 料 開始 ，到緊 急指 針 所指出的 長(zhǎng) 度的 數(shù) 據(jù)，就是必 須緊急處 理的 數(shù) 據(jù)。 選項(xiàng) ： 該 字段可以多 達(dá) 40B，包括 單 字 節(jié)選項(xiàng) 和多字 節(jié)選項(xiàng) 。 校 驗(yàn) 和： 該 字段 長(zhǎng) 度多 達(dá) 16 位，校 驗(yàn) 和的 校 驗(yàn) 范 圍包 括 偽頭 部、 應(yīng) 用 層來(lái) 的 數(shù) 據(jù)。其 計(jì) 算方法與 議頭 部的校 驗(yàn) 的 計(jì) 算方法一樣 。 偽頭 部 為 12B，它本身并不是 包的真正 頭 部，只是 在計(jì) 算校 驗(yàn)和 時(shí) ， 臨時(shí) 和 包 連 接在一起。 偽頭 部的格式如下 圖 所示。 源 目的 址 00000000 協(xié)議號(hào) （ 6） 作 環(huán) 境 軟 件： + 件： 4 二 課程設(shè)計(jì)分析 本課程設(shè)計(jì)的目標(biāo)是發(fā)送一個(gè) 料包，可以利用原始套接字來(lái)完成這個(gè)工作。整個(gè)程 序由初始化原始套接字和發(fā)送 據(jù)包兩個(gè)部分組成。 用原始套接字 或者： , 這里，我們?cè)O(shè)置了 志，表示我們聲明的是一個(gè)原始套接字類型。 為 使 用 發(fā) 送 接 收 超 時(shí) 設(shè) 置 , 必 須 將 標(biāo) 志 位 置 位 置 為本課程設(shè)計(jì)中，發(fā)送 時(shí)隱藏了自己的 址，因此我們要自己填充 ，設(shè)置 操作選項(xiàng)。其中 置為 設(shè)定 項(xiàng)，表明自己來(lái)構(gòu)造 。注意，如果設(shè)置 項(xiàng)，那么必須具有 限，要不就必須修改注冊(cè)表： 修改鍵： 型為 把值修改 為 1。如果沒(méi)有，就添加。 5 ()&; 000； &; 在這里我們使用基本套接字 置 示使用發(fā)送超時(shí)設(shè)置，超時(shí)時(shí)間設(shè)置為 1000 2 2 定 義 、 部和 偽頭 部的 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) /定 義 /4位首部 長(zhǎng) 度 +4位 /8位服 務(wù)類 型 /16 位 總長(zhǎng) 度（字 節(jié) ） /16 位 標(biāo)識(shí) ; /8位生存 時(shí)間 /8位 協(xié)議 (其它 ) /16位 和 /32位源 /32位目的 6 /定 義 首部 /源地址 /目的地址 /沒(méi) 用 /協(xié)議類 型 / 度 /定 義 部 /16 位源埠 /16 位目的端口 /32 位 序列號(hào) /32 位確 認(rèn)號(hào) /4位首部 長(zhǎng) 度 /6位保留字 /6位 標(biāo) 志位 /16位窗口大小 /16位校 驗(yàn) 和 /16位 緊 急 數(shù) 據(jù)偏移量 7 算校 驗(yàn) 和的子函 數(shù) 在填充數(shù)據(jù)包的過(guò)程中，需要調(diào)用計(jì)算校驗(yàn)和的函數(shù) 次，分別用于校驗(yàn) 和 部 （加上偽頭部），其實(shí)現(xiàn)代碼如下： ; 1) *; = if( = *( ( 16) + ( 0 = (16); 8 序流程圖 開始 結(jié)束 構(gòu)造原始套接字，并初始化 發(fā)送 料報(bào) 計(jì) 算 部校驗(yàn)和 填充 部 計(jì)算 部校驗(yàn)和 構(gòu)造 頭部 填充 部 9 三 源代碼 # # # # # 4 /議預(yù)定 #5500 /發(fā)送緩沖區(qū)最大值 /定義 部 /4 位首部長(zhǎng)度 ,4 位 本號(hào) /8 位服務(wù)類型 /16 位 總長(zhǎng)度（字節(jié)） /16 位標(biāo)識(shí) /3 位標(biāo)志位 /8 位生存時(shí)間 /8 位協(xié)議 (其它 ) /16 位 部校驗(yàn)和 /32 位源 址 /32 位目的 址 /源地址 /目的地址 /沒(méi)用 /協(xié)議類型 10 /度 /16 位源埠 /16 位目的端口 /32 位序列號(hào) /32 位確認(rèn)號(hào) /4 位首部長(zhǎng)度 /6 位保留字 /6 位標(biāo)志位 /16 位窗口大小 /16 位校驗(yàn)和 /16 位緊急數(shù)據(jù)偏移量 /算校驗(yàn)和的子函數(shù) ; 1) *; = if( = *( ( 16) + ( 0 = (16); ) 11 /發(fā)送緩沖區(qū) /檢驗(yàn)和緩沖區(qū) =is my of am ; 5) n); ,2), &=0) n); , = n); if(&= n); 12 000; (&= n); /填充 部 4 | ; ; ; ; /16 位標(biāo)識(shí) ; /3 位標(biāo)志位 28; /8 位生存時(shí)間 ; /檢驗(yàn)和暫時(shí)為 0 ); /32 位源 址 ); /32 位目的 址 /計(jì)算 部檢驗(yàn)和 , ; ; /構(gòu)造 首部 ; ; 13 /填充 部 ); /16 位目的端口號(hào) ); /16 位源埠號(hào) ; /列號(hào) ; /列號(hào)置為 0 /度和保留位 4|0); ; /修改這里來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的標(biāo)志位探測(cè)， 2 是 1是 /16 是 測(cè) 等等 6384); /窗口大小 ; /偏移大小 ; /檢驗(yàn)和暫時(shí)填為0 /計(jì)算 驗(yàn)和 , ; &; ; ; /填充發(fā)送緩沖區(qū) , ; &; ; /發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)的目的地址 14 ,; ); ); 0,(&; %dn,); n); ; ; 四 運(yùn)行結(jié)果與運(yùn)行情 況 在 + 編寫 源程序，然后 調(diào)試 成功后 運(yùn) 行，生成可執(zhí)行檔 為該 程序是 帶參數(shù) 的，所以 進(jìn) 入 進(jìn) 入到該可執(zhí) 行文件的目 錄 下后在命令提示行下 輸 入： 9 0，回 車運(yùn) 行， 運(yùn) 行 結(jié) 果如下： 15 五 自我 評(píng) 析和 總結(jié) 這次 的 課 程 設(shè)計(jì)讓 我們 學(xué)到 了很多 東 西。最大的收 獲 是 學(xué)會(huì) 了 據(jù)包的填充 和發(fā) 送。在 對(duì) 包 進(jìn) 行填充 時(shí) ，首先需 要我們 去充分了解它的 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu)，在 這個(gè)過(guò) 程中可以了解相 應(yīng) 字 節(jié) 上 應(yīng)該 存放的 內(nèi) 容和它 們 的 16 功能。在 實(shí)現(xiàn) 包 的發(fā) 送中，第一次深深接觸了網(wǎng) 絡(luò)編 程接口 知 識(shí) ， 雖然 本次的 課 程 設(shè)計(jì) 只用到了其中一小部分知 識(shí) ，但 這并不 會(huì) 影 響對(duì)這方 面知 識(shí) 的全面了解。 總 之 這次 的 課 程 設(shè)計(jì) ，