TCP和UDP数据包发送与接收

实验6 TCP和UDP数据包发送与接收

一、实验目的

TCP协议是TCP/IP协议族的核心协议之一。熟悉TCP包结构对于理解网络层次结构，以及TCP协议与IP协议的关系有着重要意义。根据TCP协议的基本原理，通过封装与发送一个标准的TCP数据包，了解TCP包结构中各字段的含义与用途，从而深入理解传输层与下面各层的关系。

二、实验要求

（1）掌握TCP/UDP报头结构、各字段含义以及校验和计算方法；

（2）使用Wincap(Lipcap)构造并发送TCP，UDP数据包；

（3）使用原始套接字(Raw Socket)发送自定义的TCP，UDP数据包；

（4）使用NDIS协议驱动发送自定义的TCP/UDP数据包。

三、实验内容

实验一SOCKET编程实验

实验内容

1、通过调试、运行“UDPClient”和“UDPServer”实验程序，加强对网络通讯原理

的了解。（或“简单Client”和“简单Server”实验程序,下同）

2、学习分析实验程序功能结构，了解基于SOCKET编程的网络通信软件的基本设计

方法。

3、在所提供的”UDPClient”和“UDPServer”实验程序基础上，完善程序功能。

4、通过实验学习和了解SOKCET通信的实现方法。

实验结果分析与总结

（1）总结运行”UDPClient”和“UDPServer”实验程序的运行情况。

UDPClient运行结

UDPServer运行结果

（2）设计交互程序的运行结果如下：

（3）总结程序设计的情况，列出所设计或修改部分的源代码清单。附上程序源代码。Client端修改的代码如下：

//（3）开始接收或发送过程

printf("\n------------- waiting for message from Seaver -------------\n");

//进入一个循环

while (1)

{

//输入并发送信息给服务器

buffer[0]='\0'; //先清空发送缓冲区

printf("\n Input datagram send info ( quit 退出 ): "); //输入发送字符串

scanf("%s",buffer);

sendto(socketid,buffer,sizeof buffer,0,(struct sockaddr*)&server,server_len);

//发送信息

//控制循环退出

if(strcmp(buffer,"quit") == 0) //输入为quit则结束

{ printf("\n send info quit");

return 0;

}

//接收服务器返回信息

buffer[0]='\0'; //先清空接收缓冲区

if(recvfrom(socketid,buffer,sizeof buffer,0,(struct sockaddr*)&server,&server_len)!=SOCKET_ERROR) //接收返回信息{

printf("Received datagram from --%s\n",buffer);

}

}

closesocket(socketid); //关闭SOCKET连接

WSACleanup(); //退出使用wsock32.dll动态链接库

return 0;

}

Seaver端修改的代码如下：

printf("\n------------- waiting for message from client -------------\n");

//进入一个循环

while (1)

{

buffer[0]='\0';

if(recvfrom(socketid,buffer,sizeofbuffer,0,(struct

sockaddr*)&client,&client_len)!=SOCKET_ERROR)

{

printf("Received datagram from --%s\n",buffer);

//给cilent发信息

// char ack[100] = "recv ok!";

// sendto(socketid,ack,sizeof ack,0,(struct sockaddr*)&client,client_len);

}

buffer[0]='\0';

printf("\n Input datagram send info ( quit 退出 ): "); //输入发送字符串

scanf("%s",buffer);

sendto(socketid,buffer,sizeof buffer,0,(struct sockaddr*)&client,client_len); //发

if(strcmp(buffer,"quit") == 0) //输入为quit则结束

{

printf("\n send info quit");

return 0;

}

//Sleep(500);

}

closesocket(socketid);

WSACleanup();

return 0;

}

总结：

在Client端接收返回信息发送信息和Seaver接收返回信息发送信息前都要进行清空接收缓冲区。

（1）掌握TCP/UDP报头结构、各字段含义以及校验和计算方法；

各字段含义：

●源端口（Source Port）和目的端口(Destination Port)：分别代表本次TCP通信

发起主机和目的主机所使用的端口号；

●序列号（Sequence Number）:该字段用来标识TCP源端设备向目的端设备发

送的字节流，它表示在这个报文段中的第几个数据字节。序列号是一个32位的数。

●确认号（Acknowledge Number）：TCP使用32位的确认号字段标识期望收到

的下一个段的第一个字节，并声明此前的所有数据已经正确无误地收到，因此，确认号应该是上次已成功收到的数据字节序列号加1。收到确认号的源计算机会知道特定的段已经被收到。确认号的字段只在ACK标志被设置时才有效。

●数据偏移（Data Offset）:这个4位字段包括TCP头大小。由于首部可能含有

选项内容，因此TCP首部的长度是不确定的。首部长度的单位是32比特或4个八位组。首部长度实际上也指示了数据区在报文段中的起始偏移值。

●保留（Reserved）:6位置0的字段。为将来定义新的用途保留。、

●控制位(Control Bits):共6位，每一位标志可以打开一个控制功能。

URG(Urgent Pointer Field Significant,紧急指针字段标志):表示TCP包的紧急指针字段有效，用来保证TCP连接不被中断，并且督促中间齐备尽快处理这些数据。

ACK（Acknowledgement field significant,确认字段标志）: 取1时表示应答字段有效，也即TCP应答号将包含在TCP段中，为0则反之。

PSH(Push Function,推功能)：这个标志表示Push操作。所谓Push操作就是指在数据包到达接收端以后，立即送给应用程序，而不是在缓冲区中排队。

RST（Reset the connection,重置连接）：这个标志表示感谢连接复位请求，用来复位那些产生错误的连接，也被用来拒绝错误和非法的数据包。

SYN（Synchronize sequence numbers,同步序列号）:表示同步序号，用来