計算機網(wǎng)絡(luò)課程報告-發(fā)送TCP數(shù)據(jù)報

計算機網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計報告題目：發(fā)送TCP數(shù)據(jù)報問題描述（把你所選的題目及要求說一下）TCP（傳輸控制協(xié)議）是一種面向連接的、可靠的傳輸層協(xié)議。TCP協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議的基礎(chǔ)上，向應用層用戶進程提供可靠的、全雙工的數(shù)據(jù)傳輸流。本課程設(shè)計的目的就是設(shè)計一個發(fā)送TCP數(shù)據(jù)包的程序，并根據(jù)本設(shè)計說明TCP數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)以及TCP協(xié)議與IP協(xié)議的關(guān)系，使學生對TCP協(xié)議的工作原理有更深入的認識。運行環(huán)境：MicrosoftVisualC++6.0概要設(shè)計（抽象數(shù)據(jù)類型定義）本程序的功能是填充一個TCP數(shù)據(jù)包，并發(fā)送給目的主機。以命令行形式運行：SendTCPsourse_ipsourse_portdest_ipdest_port其中，SendTCP為程序名；sourse_ip為源端IP地址；sourse_port為源端口；dest_ip為目的IP地址；dest_port為目的端口。2）其它的TCP頭部參數(shù)請自行設(shè)定。3）數(shù)據(jù)字段為“Thisismyhomeworkofnetwork,Iamhappy!”。4）發(fā)送成功后在屏幕上輸出”sendOK”。5）程序流程圖如下： 詳細設(shè)計（主要算法和函數(shù)間的調(diào)用關(guān)系）本課程設(shè)計的目標是發(fā)送一個TCP資料包，可以利用原始套接字來完 成這個工作。整個程序由初始化原始套接字和發(fā)送TCP數(shù)據(jù)包兩個部分 組成。1)使用原始套接字SOCKETsock;sock=socket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_IP);為使用發(fā)送接收超時設(shè)置,必須將標志位置位置為WSA_FLAG_OVERLAPPED。在本課程設(shè)計中，發(fā)送TCP包時隱藏了自己的IP地址，因此我們要自己填充IP頭，設(shè)置IP頭操作選項。其中flag設(shè)置為ture，并設(shè)定IP_HDRINCL選項，表明自己來構(gòu)造IP頭。2)超時設(shè)置BOOLFlag=TRUE;setsockopt(sock,IPPROTO_IP,IP_HDRINCL,(char*)&Flag,sizeof(Flag));Inttimeout=1000;setsockopt(sock,SOL_SOCKET,SO_SNDTIMEO,(char*)&timeout,sizeof(timeout));在這里我們使用基本套接字SOL_SOCKET，設(shè)置SO_SNDTIMEO表示使用發(fā)送超時設(shè)置，超時時間設(shè)置為1000ms。3)定義IP首部typedefstruct_iphdr{UCHARh_lenver;//4位首部長度+4位IP版本號 UCHARtos;//8位服務(wù)類型TOS USHORTtotal_len;//16位總長度（字節(jié)） USHORTident;//16位標識 USHORTfrag_and_flags;//3位標志位 UCHARttl;//8位生存時間TTL UCHARproto;//8位協(xié)議(TCP,UDP或其它)USHORTchecksum;//16位IP首部校驗和 ULONGsourceIP;//32位源IP地址ULONG destIP;//32位目的IP地址}IP_HEADER;}定義TCP偽首部 typedefstructpsd_hdr {ULONGsaddr;//源地址 daddr;//目的地址 UCHARmbz; UCHARptcl;//協(xié)議類型 USHORTtcpl;//TCP長度}PSD_HEADER;定義TCP首部typedefstruct_tcphdr{USHORTth_sport;//16位源端口號 USHORTth_dport;//16位目的端口ULONGth_seq;//32位序列號ULONGth_ack;//32位確認號UCHARth_lenres;//4位首部長度/6位保留字UCHARth_flag;//6位標志位USHORTth_win;//16位窗口大小USHORTth_sum;//16位校驗和USHORTth_urp;//16位緊急數(shù)據(jù)偏移量}TCP_HEADER;計算校驗和的子函數(shù)在填充數(shù)據(jù)包的過程中，需要調(diào)用計算校驗和的函數(shù)checksum兩次，分別用于校驗IP頭和TCP頭部（加上偽頭部），其實現(xiàn)代碼如下：USHORTchecksum(USHORT*buffer,intsize){ unsignedlongcksum=0;while(size>1){ cksum+=*buffer++; size-=sizeof(USHORT);}if(size){ cksum+=*(UCHAR*)buffer;}cksum=(cksum>>16)+(cksum&0xffff);cksum+=(cksum>>16);return(USHORT)(~cksum);}調(diào)試分析（調(diào)式過程中出現(xiàn)的問題及如何改正）此圖為第一次運行時出現(xiàn)的錯誤。錯誤原因為：當時沒有輸入源ip地址和目的ip地址。改正：在vc的‘工程->設(shè)置’菜單欄中輸入源ip地址和目的ip地址，即可運行成功。心得體會（組內(nèi)成員的分工及實習期間的體會）成員分工張欣：代碼的編寫與修改，設(shè)計報告的數(shù)據(jù)流程圖的設(shè)計劉凱莉：代碼的調(diào)試與分析胡燕：設(shè)計報告的完成心得體會這次的課程設(shè)計讓我們學到了很多東西。最大的收獲是學會了TCP數(shù)據(jù)包的填充和發(fā)送。在對TCP數(shù)據(jù)包進行填充時，首先需要我們?nèi)コ浞至私馑臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在這個過程中可以了解相應字節(jié)上應該存放的內(nèi)容和它們的功能。在實現(xiàn)TCP數(shù)據(jù)包的發(fā)送中，第一次深深接觸了網(wǎng)絡(luò)編程接口socket套接字的相關(guān)知識，雖然本次的課程設(shè)計只用到了其中一小部分知識，但這并不會影響對這方面知識的全面了解?？傊@次的課程設(shè)計，讓我們對網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)收發(fā)有了一定的了解，并激發(fā)了對計算機網(wǎng)絡(luò)的濃厚興趣。六、用戶手冊（系統(tǒng)的使用方法介紹）源代碼如下：#include<stdio.h>#include<winsock2.h>#include<ws2tcpip.h>#include<time.h>#include<windows.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>#include<iostream.h>#pragmacomment(lib,"ws2_32.lib")#defineIPVER4//IP協(xié)議預定#defineMAX_BUFF_LEN65500//發(fā)送緩沖區(qū)最大值typedefstructip_hdr//定義IP首部{UCHARh_verlen;//4位首部長度,4位IP版本號UCHARtos;//8位服務(wù)類型TOSUSHORTtotal_len;//16位總長度（字節(jié)）USHORTident;//16位標識USHORTfrag_and_flags;//3位標志位UCHARttl;//8位生存時間TTLUCHARproto;//8位協(xié)議(TCP,UDP或其它)USHORTchecksum;//16位IP首部校驗和ULONGsourceIP;//32位源IP地址ULONGdestIP;//32位目的IP地址}IP_HEADER;typedefstructtsd_hdr//定義TCP偽首部{ULONGsaddr;//源地址ULONGdaddr;//目的地址UCHARmbz;//沒用UCHARptcl;//協(xié)議類型USHORTtcpl;//TCP長度}PSD_HEADER;typedefstructtcp_hdr//定義TCP首部{USHORTth_sport;//16位源埠USHORTth_dport;//16位目的端口ULONGth_seq;//32位序列號ULONGth_ack;//32位確認號UCHARth_lenres;//4位首部長度/6位保留字UCHARth_flag;//6位標志位USHORTth_win;//16位窗口大小USHORTth_sum;//16位校驗和USHORTth_urp;//16位緊急數(shù)據(jù)偏移量}TCP_HEADER;//CheckSum:計算校驗和的子函數(shù)USHORTchecksum(USHORT*buffer,intsize){ unsignedlongcksum=0;while(size>1){ cksum+=*buffer++; size-=sizeof(USHORT);}if(size){ cksum+=*(UCHAR*)buffer;}cksum=(cksum>>16)+(cksum&0xffff);cksum+=(cksum>>16);return(USHORT)(~cksum);}intmain(intargc,char*argv[]){ WSADATAWSAData; SOCKETsock; IP_HEADERipHeader; TCP_HEADERtcpHeader; PSD_HEADERpsdHeader; charSendto_Buff[MAX_BUFF_LEN];//發(fā)送緩沖區(qū) unsignedshortcheck_Buff[MAX_BUFF_LEN];//檢驗和緩沖區(qū) constchartcp_send_data[]={"Thisismyhomeworkofnetwort,Iamhappy!"}; BOOLflag; intrect,nTimeOver; if(argc!=5) { printf("Useage:SendTcpsoruce_ipsource_portdest_ipdest_port\n"); returnfalse; } if(WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&WSAData)!=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("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 ipHeader.h_verlen=(IPVER<<4|sizeof(ipHeader)/sizeof(unsignedlong)); ipHeader.tos=(UCHAR)0; ipHeader.total_len=htons((unsignedshort)sizeof(ipHeader)+sizeof(tcpHeader)+sizeof(tcp_send_data)); ipHeader.ident=0;//16位標識 ipHeader.frag_and_flags=0;//3位標志位 ipHeader.ttl=128;//8位生存時間 ipHto=IPPROTO_UDP;//協(xié)議類型 ipHeader.checksum=0;//檢驗和暫時為0 ipHeader.sourceIP=inet_addr(argv[1]);//32位源IP地址 ipHeader.destIP=inet_addr(argv[3]);//32位目的IP地址//計算IP頭部檢驗和 memset(check_Buff,0,MAX_BUFF_LEN); memcpy(check_Buff,&ipHeader,sizeof(IP_HEADER)); ipHeader.checksum=checksum(check_Buff,sizeof(IP_HEADER));//構(gòu)造TCP偽首部 psdHeader.saddr=ipHeader.sourceIP; psdHeader.daddr=ipHeader.destIP; psdHeader.mbz=0; psdHeader.ptcl=ipHto; psdHeader.tcpl=htons(sizeof(TCP_HEADER)+sizeof(tcp_send_data));//填充TCP首部 tcpHeader.th_dport=htons(atoi(argv[4]));//16位目的端口號 tcpHeader.th_sport=htons(atoi(argv[2]));//16位源埠號 tcpHeader.th_seq=0;//SYN序列號 tcpHeader.th_ack=0;//ACK序列號置為0//TCP長度和保留位 tcpHeader.th_lenres=(sizeof(tcpHeader)/sizeof(unsignedlong)<<4|0); tcpHeader.th_flag=2;//修改這里來實現(xiàn)不同的標志位探測，2是SYN，1是//FIN，16是ACK探測等等 tcpHeader.th_win=htons((unsignedshort)16384);//窗口大小 tcpHeader.th_urp=0;//偏移大小 tcpHeader.th_sum=0;//檢驗和暫時填為0//計算TCP校驗和 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,sizeof(tcp_send_data)); tcpHeader.th_sum=checksum(check_Buff,sizeof(PSD_HEADER)+sizeof(TCP_HEADER)+sizeof(tcp_send_data));