计算机网络-课程设计-发送TCP数据包(共17页).doc
精选优质文档-倾情为你奉上课设名称：发送TCP数据包班 级：学 号：姓 名：指导老师：日期：2012.6.15专心-专注-专业目录一设计题目与要求1.设计题目发送TCP数据包2.设计要求本设计的功能是填充一个TCP数据包，并发送给目的主机。1）以命令行形式运行： TCP source_ip source_port dest_ip dest_port，其中SendTCP是程序名，source_ip为源端IP地址，source_port为源端口号，dest_ip为目的地址，dest_port为目的端口号。2）其他的TCP头部参数请自行设定。3）数据字段为“hello”。4）成功发送后在屏幕上输出“send OK”。二需求分析1.本程序需完成发送一个TCP数据包给目的主机2.程序的输入： TCP source_ip source_port dest_ip dest_port，然后根据提示输入要发送的数据，回车即可。3.程序的输出：Send OK！4.测试数据 TCP 192.168.1.100 200 192.168.1.101 200 三详细设计本课程设计的目标是发送一个TCP数据包，可以利用原始套接字来完成这个工作。整个程序由初始化原始套接字和发送TCP数据包两个部分组成。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_OVERLAPPED); 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.流程图四调试分析本程序流程简单，调试过程中没有出现大的问题。调试过程中没有出现重大的语法错误，主要是运行的结果不理想，和预期的结果有差距。填充数据包的程序部分是不容易出错的。至于数据包的发送，由于是利用函数sendto()来实现的，而sendto()是面向UDP的,将协议类型修改为UDP(Header.proto=IPPROTO_UDP;)后，调试运行成功，问题得到解决。调试时，要添加#include <winsock2.h> #include <ws2tcpip.h> #pragma comment(lib,"ws2_32.lib")不然编译出错。五运行结果1. 输入:TCP 192.168.1.100 200 192.168.1.101 2002. 输入要发送的字符串:“hello”按Ctrl+Z发送六总结通过本次课程设计，我对发送TCP数据包的原理有了一定的了解。理解了TCP数据报的报文格式、TCP连接时的三次握手和TCP连接结束时的四次握手的过程及它们的作用。此外，在设计过程中，通过查阅资料，也让我对TCP的三大特点（流量控制、差错控制、拥塞控制）有了认识。，在课程设计过程中，由于编程知识的欠缺，使我在课程设计过程中不是很顺利，编程知识的欠缺是我的最大障碍，不过，这也给了我动力，我会努力去学好编程的相关知识，为以后的学习和工作打下基础。最后，感谢老师安排了此次课程设计。七源程序#include <stdio.h> #include <string.h>#include <winsock2.h> #include <ws2tcpip.h> #include <time.h>#include <windows.h>#include <stdlib.h>#include <iostream.h>#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")#define IPVER 4 /IP协议预定#define MAX_BUFF_LEN 65500 /发送缓冲区最大值typedef struct ip_hdr /定义IP首部 UCHAR h_verlen; /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 tsd_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 tcp_hdr /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; /CheckSum:计算校验和的子函数 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); int ReadData(char *str,int maxlen)int readlen=0;char ch=NULL;if(str=NULL|maxlen<=0) printf("ReadData Error!n");return 0;/failedprintf("Input Data(End By Ctrl+Z): n");while(maxlen)ch=getchar();if(ch=EOF) break;strreadlen+=ch;maxlen-;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_BuffMAX_BUFF_LEN; /发送缓冲区 unsigned short check_BuffMAX_BUFF_LEN; /检验和缓冲区 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), &WSAData)!=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 IP_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=(IPVER<<4 | sizeof(ipHeader)/sizeof(unsigned long); ipHeader.tos=(UCHAR)0; ipHeader.total_len=htons(unsigned short)sizeof(ipHeader)+sizeof(tcpHeader)+read_data_len); ipHeader.ident=0; /16位标识 ipHeader.frag_and_flags=0; /3位标志位 ipHeader.ttl=128; /8位生存时间 ipHeader.proto=IPPROTO_TCP; /协议类型 ipHeader.checksum=0; /检验和暂时为0 ipHeader.sourceIP=inet_addr(argv1); /32位源IP地址 ipHeader.destIP=inet_addr(argv3); /32位目的IP地址 /计算IP头部检验和 memset(check_Buff,0,MAX_BUFF_LEN); memcpy(check_Buff,&ipHeader,sizeof(IP_HEADER); ipHeader.checksum=checksum(check_Buff,sizeof(IP_HEADER); /构造TCP伪首部 psdHeader.saddr=ipHeader.sourceIP; psdHeader.daddr=ipHeader.destIP; psdHeader.mbz=0; psdHeader.ptcl=ipHeader.proto; psdHeader.tcpl=htons(sizeof(TCP_HEADER)+read_data_len); /填充TCP首部 tcpHeader.th_dport=htons(atoi(argv4); /16位目的端口号 tcpHeader.th_sport=htons(atoi(argv2); /16位源端口号 tcpHeader.th_seq=0; /SYN序列号 tcpHeader.th_ack=0; /ACK序列号置为0 /TCP长度和保留位 tcpHeader.th_lenres=(sizeof(tcpHeader)/sizeof(unsigned long)<<4|0); tcpHeader.th_flag=2; /修改这里来实现不同的标志位探测，2是SYN，1是/FIN，16是ACK探测 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; /检验和暂时填为0 /计算TCP校验和 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,read_data_len);tcpHeader.th_sum=checksum(check_Buff,sizeof(PSD_HEADER)+sizeof(TCP_HEADER)+read_data_len); /填充发送缓冲区 memset(Sendto_Buff,0,MAX_BUFF_LEN); memcpy(Sendto_Buff,&ipHeader,sizeof(IP_HEADER);memcpy(Sendto_Buff+sizeof(IP_HEADER),&tcpHeader,sizeof(TCP_HEADER);memcpy(Sendto_Buff+sizeof(IP_HEADER)+sizeof(TCP_HEADER),tcp_send_data,read_data_len);int datasize=sizeof(IP_HEADER)+sizeof(TCP_HEADER)+read_data_len; /发送数据报的目的地址 SOCKADDR_IN dest; memset(&dest,0,sizeof(dest); dest.sin_family=AF_INET; dest.sin_addr.s_addr=inet_addr(argv3); dest.sin_port=htons(atoi(argv4);rect=sendto(sock,Sendto_Buff,datasize, 0,(struct sockaddr*)&dest, sizeof(dest); if (rect=SOCKET_ERROR) printf("send error!:%dn",WSAGetLastError(); return false; else printf("nsend ok!n"); closesocket(sock); WSACleanup(); return 1;
