TCP數(shù)據(jù)包的發(fā)送和接收設(shè)計(jì)報(bào)告

1、-. z工業(yè)大學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告設(shè)計(jì)題目：TCP數(shù)據(jù)包的發(fā)送和接收專 業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班 級(jí)：10計(jì)科2班學(xué) 號(hào)：1010311211姓 名：呂紅杰指導(dǎo)教師：涂軍一設(shè)計(jì)題目發(fā)送和接收TCP數(shù)據(jù)包二設(shè)計(jì)要求1正確理解題意；2具有良好的編程規(guī)和適當(dāng)?shù)淖⑨專?有詳細(xì)的文檔，文檔中應(yīng)包括設(shè)計(jì)題目涉及的根底知識(shí)、設(shè)計(jì)思路、程序流程圖、程序清單、開發(fā)中遇到的問題及解決方法、設(shè)計(jì)中待解決的問題及改良方向。三需求分析TCP是一種面向連接的、可靠的傳輸層協(xié)議。TCP協(xié)議工作在網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議的根底上。本課程設(shè)計(jì)的目的是設(shè)計(jì)一個(gè)發(fā)送和接收TCP數(shù)據(jù)包的程序，其功能是填充一個(gè)TCP數(shù)據(jù)包，發(fā)送給目的主機(jī)，

2、并在目的主機(jī)接收此TCP數(shù)據(jù)包，將數(shù)據(jù)字段顯示顯示在標(biāo)準(zhǔn)輸出上。四具體設(shè)計(jì)1.創(chuàng)立一個(gè)原始套接字，并設(shè)置IP頭選項(xiàng)SOCKET sock; sock = socket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_IP); 或者： sock=WSASoccket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_IP,NULL,0,WSA_FLAG_OVERLAPPED); 這里，設(shè)置了SOCK_RAW標(biāo)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WSA_FLAG_OVERLAPPED。在本課程設(shè)計(jì)中，發(fā)送TCP包時(shí)隱藏了自己的IP地址，因此我們要自

3、己填充IP頭，設(shè)置IP頭操作選項(xiàng)。其中flag設(shè)置為ture，并設(shè)定 IP_HDRINCL 選項(xiàng)，說明自己來構(gòu)造IP頭。setsockopt(sock, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, (char *)&Flag, sizeof(Flag);int timeout=1000；setsockopt(sock, SOL_SOCKET,SO_SNDTIMEO,(char*)&timeout, sizeof(timeout);在這里我們使用根本套接字SOL_SOCKET，設(shè)置SO_SNDTIMEO表示使用發(fā)送超時(shí)設(shè)置，超時(shí)時(shí)間設(shè)置為1000ms。2.構(gòu)造IP頭和TCP頭這里， IP頭和

4、TCP頭以及TCP偽部的構(gòu)造請(qǐng)參考下面它們的數(shù)據(jù)構(gòu)造。typedef struct _iphdr /定義IP首部 UCHAR h_lenver; /4位首部長度+4位IP版本號(hào) UCHAR tos; /8位效勞類型TOS USHORT total_len; /16位總長度字節(jié) USHORT ident; /16位標(biāo)識(shí) USHORT frag_and_flags; /3位標(biāo)志位 UCHAR ttl; /8位生存時(shí)間 TTL UCHAR proto; /8位協(xié)議 (TCP, UDP 或其他) USHORT checksum; /16位IP首部校驗(yàn)和 ULONG sourceIP; /32位源IP地

5、址 ULONG destIP; /32位目的IP地址 IP_HEADER; typedef struct psd_hdr /定義TCP偽首部 ULONG saddr; /源地址 ULONG daddr; /目的地址 UCHAR mbz; /沒用UCHAR ptcl; /協(xié)議類型 USHORT tcpl; /TCP長度 PSD_HEADER; typedef struct _tcphdr /定義TCP首部 USHORT th_sport; /16位源端口 USHORT th_dport; /16位目的端口 ULONG th_seq; /32位序列號(hào) ULONG th_ack;/32位確認(rèn)號(hào) UC

6、HAR th_lenres;/4位首部長度/6位保存字 UCHAR th_flag;/6位標(biāo)志位 USHORT th_win; /16位窗口大小 USHORT th_sum; /16位校驗(yàn)和 USHORT th_urp; /16位緊急數(shù)據(jù)偏移量 TCP_HEADER; 3.計(jì)算校驗(yàn)和的子函數(shù)在填充數(shù)據(jù)包的過程中，需要調(diào)用計(jì)算校驗(yàn)和的函數(shù)checksum兩次，分別用于校驗(yàn)IP頭和TCP頭部加上偽頭部，其實(shí)現(xiàn)代碼如下：USHORT checksum(USHORT *buffer, int size) unsigned long cksum=0; while(size 1) cksum+=*buff

7、er+; size -=sizeof(USHORT); if(size ) cksum += *(UCHAR*)buffer; cksum = (cksum 16) + (cksum & 0*ffff); cksum += (cksum 16); return (USHORT)(cksum);4.流程圖五實(shí)驗(yàn)容 1.先用vc+編譯運(yùn)行程序代碼 2.用命令指示符運(yùn)行Debug下的sendTCP 3.輸入源ip和端口及目的ip和端口 4.輸入發(fā)送容5.發(fā)送完成六附代碼*include *include *include *include *include *include *include *in

8、clude *pragma ment(lib,ws2_32.lib)*define IPVER 4 /IP協(xié)議預(yù)定*define MA*_BUFF_LEN 65500 /發(fā)送緩沖區(qū)最大值typedef struct ip_hdr /定義IP首部 UCHAR h_verlen; /4位首部長度,4位IP版本號(hào) UCHAR tos; /8位效勞類型TOS USHORT total_len; /16位總長度字節(jié) USHORT ident; /16位標(biāo)識(shí) USHORT frag_and_flags; /3位標(biāo)志位 UCHAR ttl; /8位生存時(shí)間 TTL UCHAR proto; /8位協(xié)議 (T

9、CP, UDP 或其他) USHORT checksum; /16位IP首部校驗(yàn)和 ULONG sourceIP; /32位源IP地址 ULONG destIP; /32位目的IP地址 IP_HEADER; typedef struct tsd_hdr /定義TCP偽首部 ULONG saddr; /源地址ULONG daddr; /目的地址 UCHAR mbz; /沒用UCHAR ptcl; /協(xié)議類型 USHORT tcpl; /TCP長度 PSD_HEADER; typedef struct tcp_hdr /定義TCP首部 USHORT th_sport; /16位源端口 USHORT

10、 th_dport; /16位目的端口 ULONG th_seq; /32位序列號(hào) ULONG th_ack; /32位確認(rèn)號(hào) UCHAR th_lenres; /4位首部長度/6位保存字 UCHAR th_flag; /6位標(biāo)志位 USHORT th_win; /16位窗口大小 USHORT th_sum; /16位校驗(yàn)和 USHORT th_urp; /16位緊急數(shù)據(jù)偏移量 TCP_HEADER; /CheckSum:計(jì)算校驗(yàn)和的子函數(shù) USHORT checksum(USHORT *buffer, int size) unsigned long cksum=0; while(size 1

11、) cksum+=*buffer+; size -=sizeof(USHORT); if(size) cksum += *(UCHAR*)buffer; cksum = (cksum 16) + (cksum & 0*ffff); cksum += (cksum 16); return (USHORT)(cksum); int ReadData(char *str,int ma*len)int readlen=0;char ch=NULL;if(str=NULL|ma*len=0) printf(ReadData Error!n);return 0;/failedprintf(Input Da

12、ta(End By Ctrl+Z): n);while(ma*len)ch=getchar();if(ch=EOF) break;strreadlen+=ch;ma*len-;strreadlen=NULL;return readlen;int main(int argc, char* argv) WSADATA WSAData; SOCKET sock; IP_HEADER ipHeader; TCP_HEADER tcpHeader; PSD_HEADER psdHeader; char Sendto_BuffMA*_BUFF_LEN; /發(fā)送緩沖區(qū) unsigned short chec

13、k_BuffMA*_BUFF_LEN; /檢驗(yàn)和緩沖區(qū) char tcp_send_data1000;int read_data_len=0; BOOL flag; int rect,nTimeOver; if(argc!= 5) printf(Usage: SendTcp soruce_ip source_port dest_ip dest_port n); return false; read_data_len=ReadData(tcp_send_data,1000);if(read_data_len=0) return 1; if(WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &W

14、SAData)!=0) printf(WSAStartup Error!n); return false; if(sock=WSASocket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_RAW,NULL,0,WSA_FLAG_OVERLAPPED)=INVALID_SOCKET) printf(Socket Setup Error!n); return false; flag=true; if(setsockopt(sock,IPPROTO_IP,IP_HDRINCL,(char*)&flag,sizeof(flag)=SOCKET_ERROR) printf(setsockopt I

15、P_HDRINCL error!n); return false; nTimeOver=1000; if (setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO, (char*)&nTimeOver, sizeof(nTimeOver)=SOCKET_ERROR) printf(setsockopt SO_SNDTIMEO error!n); return false; /填充IP首部 ipHeader.h_verlen=(IPVER4 | sizeof(ipHeader)/sizeof(unsigned long); ipHeader.tos=(UCHAR)0;

16、ipHeader.total_len=htons(unsigned short)sizeof(ipHeader)+sizeof(tcpHeader)+read_data_len); ipHeader.ident=0; /16位標(biāo)識(shí) ipHeader.frag_and_flags=0; /3位標(biāo)志位 ipHeader.ttl=128; /8位生存時(shí)間 ipHto=IPPROTO_TCP; /協(xié)議類型 ipHeader.checksum=0; /檢驗(yàn)和暫時(shí)為0 ipHeader.sourceIP=inet_addr(argv1); /32位源IP地址 ipHeader.destI

17、P=inet_addr(argv3); /32位目的IP地址 /計(jì)算IP頭部檢驗(yàn)和 memset(check_Buff,0,MA*_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=ipHeader.

18、proto; psdHeader.tcpl=htons(sizeof(TCP_HEADER)+read_data_len); /填充TCP首部 tcpHeader.th_dport=htons(atoi(argv4); /16位目的端口號(hào) tcpHeader.th_sport=htons(atoi(argv2); /16位源端口號(hào) tcpHeader.th_seq=0; /SYN序列號(hào) tcpHeader.th_ack=0; /ACK序列號(hào)置為0 /TCP長度和保存位 tcpHeader.th_lenres=(sizeof(tcpHeader)/sizeof(unsigned long)4|0

19、); tcpHeader.th_flag=2; /修改這里來實(shí)現(xiàn)不同的標(biāo)志位探測，2是SYN，1是/FIN，16是ACK探測 等等 tcpHeader.th_win=htons(unsigned short)16384); /窗口大小 tcpHeader.th_urp=0; /偏移大小 tcpHeader.th_sum=0; /檢驗(yàn)和暫時(shí)填為0 /計(jì)算TCP校驗(yàn)和 memset(check_Buff,0,MA*_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);tcpHeader.th_sum=checksum(check_Buff,sizeof(PSD_HEADER)+sizeof(TCP_HEADER)+read_data_len); /填充發(fā)送緩沖區(qū) memset(Sendto_Buff,0,M