TCP数据包的发送和接收设计报告

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：1010311211

姓名：吕红杰

指导老师：涂军

一．设计题目

发送和接收TCP数据包

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

SOCKET sock;

sock = socket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_IP);

或者：

sock=WSASoccket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_IP,NULL,0,WSA_FLAG_OV ERLAPPED);

这里，设置了SOCK_RAW标志，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。在本课程设计中，发送TCP包时隐藏了自己的IP地址，因此我们要自己填充IP 头，设置IP头操作选项。其中flag设置为ture，并设定IP_HDRINCL 选项，表明自己来构造IP头。

setsockopt(sock, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, (char *)&Flag, sizeof(Flag));

int timeout=1000；

setsockopt(sock, SOL_SOCKET,SO_SNDTIMEO,(char*)&timeout, sizeof(timeout)); 在这里我们使用基本套接字SOL_SOCKET，设置SO_SNDTIMEO表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。typedef struct _iphdr //定义IP首部

{

UCHAR h_lenver; //4位首部长度+4位IP版本号

UCHAR tos; //8位服务类型TOS

USHORT total_len; //16位总长度（字节）

USHORT ident; //16位标识

USHORT frag_and_flags; //3位标志位

UCHAR ttl; //8位生存时间TTL

UCHAR proto; //8位协议(TCP, UDP 或其他)

USHORT checksum; //16位IP首部校验和

ULONG sourceIP; //32位源IP地址

ULONG destIP; //32位目的IP地址

}IP_HEADER;

typedef struct psd_hdr //定义TCP伪首部

{

ULONG saddr; //源地址

ULONG daddr; //目的地址

UCHAR mbz; //没用

UCHAR ptcl; //协议类型

USHORT tcpl; //TCP长度

}PSD_HEADER;

typedef struct _tcphdr //定义TCP首部

{

USHORT th_sport; //16位源端口

USHORT th_dport; //16位目的端口

ULONG th_seq; //32位序列号

ULONG th_ack; //32位确认号

UCHAR th_lenres; //4位首部长度/6位保留字

UCHAR th_flag; //6位标志位

USHORT th_win; //16位窗口大小

USHORT th_sum; //16位校验和

USHORT th_urp; //16位紧急数据偏移量

}TCP_HEADER;

3.计算校验和的子函数

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：

USHORT checksum(USHORT *buffer, int size)

{

unsigned long cksum=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);

}

4.流程图

五．实验内容

1.先用vc++编译运行程序代码

2.用命令指示符运行Debug下的sendTCP

3.输入源ip和端口及目的ip和端口

4.输入发送内容