TCP和UDP数据包发送与接收.docx
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TCP和UDP数据包发送与接收
TCP和UDP数据包发送与接收
实验6TCP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（RawSocket）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
coefficientnotgreaterthan1.3;Highefficiency:
control1hourtraveltimebetweenanytwopointswithinthevariousgroupswithintheareauptohalfanhour,1-houraccesstotheairport,45minreachedthecity'smaintraffichub,externalhighwayforhalfanhourwiththemainchannelsconnectingbus1.5hoursbetweenanytwogroupsofcoreareas;Intensive:
2030transitsharerateofaround35%,2050bussharingrateof45%percent.3rdchapter,Yibincity,trafficsituationandGeneral...3.1.1citytrafficstatus1,externaltransportpassengerandcargotrafficinYibincity,trafficatthepresentmainrailway,highway,waterwayandairfourmodesofpassengerandfreighttransport,thereandculturalheritage,highlightingtheculturaltasteandshapecharacteristicsofthecityinYibin.Accordingtoforecasts,vision2050populationwillreach2.1millionpeopleinthecenterofYibincity,urbanlandisaround210km2.Figure2.6-12050figure2.7landuseplanningintheCenterCity,Yibincitydevelopmentrequiresthedevelopmentofbusrapidtransitconstructionandsocio-economicdevelopmenttrends,Yibincitycoordination,supportingurbanspacelayoutandinfrastructurenetworks,transportorganized,internalandexternaltraffichubsmoothlylinking,realizingsustainabledevelopmentofYibincityintegratedtransportationsystem.Concretecanbesummarizedas,accessible,efficient,intensiveandsustainable.Accessibility:
Centralbuilt-uparearoadnetworkdensityofabout7.0km/km2;buslinedensityof3-4km/km2,bustransfer
UDPServer运行结果
（2）设计交互程序的运行结果如下:
coefficientnotgreaterthan1.3;Highefficiency:
control1hourtraveltimebetweenanytwopointswithinthevariousgroupswithintheareauptohalfanhour,1-houraccesstotheairport,45minreachedthecity'smaintraffichub,externalhighwayforhalfanhourwiththemainchannelsconnectingbus1.5hoursbetweenanytwogroupsofcoreareas;Intensive:
2030transitsharerateofaround35%,2050bussharingrateof45%percent.3rdchapter,Yibincity,trafficsituationandGeneral...3.1.1citytrafficstatus1,externaltransportpassengerandcargotrafficinYibincity,trafficatthepresentmainrailway,highway,waterwayandairfourmodesofpassengerandfreighttransport,thereandculturalheritage,highlightingtheculturaltasteandshapecharacteristicsofthecityinYibin.Accordingtoforecasts,vision2050populationwillreach2.1millionpeopleinthecenterofYibincity,urbanlandisaround210km2.Figure2.6-12050figure2.7landuseplanningintheCenterCity,Yibincitydevelopmentrequiresthedevelopmentofbusrapidtransitconstructionandsocio-economicdevelopmenttrends,Yibincitycoordination,supportingurbanspacelayoutandinfrastructurenetworks,transportorganized,internalandexternaltraffichubsmoothlylinking,realizingsustainabledevelopmentofYibincityintegratedtransportationsystem.Concretecanbesummarizedas,accessible,efficient,intensiveandsustainable.Accessibility:
Centralbuilt-uparearoadnetworkdensityofabout7.0km/km2;buslinedensityof3-4km/km2,bustransfer
（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-------------waitingformessagefromSeaver
-------------\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（"\nInputdatagramsendinfo（quit退出）:
"）;//输入发送字符串
scanf（"%s",buffer）;
sendto（socketid,buffer,sizeofbuffer,0,（structsockaddr*）&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（"\nsendinfoquit"）;
return0;
}
//接收服务器返回信息
buffer[0]='\0';//先清空接收缓冲区
if（recvfrom（socketid,buffer,sizeofbuffer,0,（structsockaddr*）&server,&server_len）!
=SOCKET_ERROR）//接收返回信息
{
coefficientnotgreaterthan1.3;Highefficiency:
control1hourtraveltimebetweenanytwopointswithinthevariousgroupswithintheareauptohalfanhour,1-houraccesstotheairport,45minreachedthecity'smaintraffichub,externalhighwayforhalfanhourwiththemainchannelsconnectingbus1.5hoursbetweenanytwogroupsofcoreareas;Intensive:
2030transitsharerateofaround35%,2050bussharingrateof45%percent.3rdchapter,Yibincity,trafficsituationandGeneral...3.1.1citytrafficstatus1,externaltransportpassengerandcargotrafficinYibincity,trafficatthepresentmainrailway,highway,waterwayandairfourmodesofpassengerandfreighttransport,thereandculturalheritage,highlightingtheculturaltasteandshapecharacteristicsofthecityinYibin.Accordingtoforecasts,vision2050populationwillreach2.1millionpeopleinthecenterofYibincity,urbanlandisaround210km2.Figure2.6-12050figure2.7landuseplanningintheCenterCity,Yibincitydevelopmentrequiresthedevelopmentofbusrapidtransitconstructionandsocio-economicdevelopmenttrends,Yibincitycoordination,supportingurbanspacelayoutandinfrastructurenetworks,transportorganized,internalandexternaltraffichubsmoothlylinking,realizingsustainabledevelopmentofYibincityintegratedtransportationsystem.Concretecanbesummarizedas,accessible,efficient,intensiveandsustainable.Accessibility:
Centralbuilt-uparearoadnetworkdensityofabout7.0km/km2;buslinedensityof3-4km/km2,bustransfer
printf（"Receiveddatagramfrom--%s\n",buffer）;
}
}
closesocket（socketid）;//关闭SOCKET连
接
WSACleanup（）;//退出使用
wsock32.dll动态链接库
return0;
}
Seaver端修改的代码如下:
printf（"\n-------------waitingformessagefromclient
-------------\n"）;
//进入一个循环
while
（1）
{
buffer[0]='\0';
if（recvfrom（socketid,buffer,sizeofbuffer,0,（structsockaddr*）&client,&client_len）!
=SOCKET_ERROR）
{
printf（"Receiveddatagramfrom--%s\n",buffer）;
//给cilent发信息
//charack[100]="recvok!
";
//sendto（socketid,ack,sizeofack,0,（structsockaddr*）&client,client_len）;
}
buffer[0]='\0';
printf（"\nInputdatagramsendinfo（quit退出）:
"）;//输入发送字符串
scanf（"%s",buffer）;
sendto（socketid,buffer,sizeofbuffer,0,（structsockaddr*）&client,client_len）;//发
if（strcmp（buffer,"quit"）==0）//输入为
quit则结束
{
printf（"\nsendinfoquit"）;
return0;
}
//Sleep（500）;
}
closesocket（socketid）;
WSACleanup（）;
return0;
}
总结:
coefficientnotgreaterthan1.3;Highefficiency:
control1hourtraveltimebetweenanytwopointswithinthevariousgroupswithintheareauptohalfanhour,1-houraccesstotheairport,45minreachedthecity'smaintraffichub,externalhighwayforhalfanhourwiththemainchannelsconnectingbus1.5hoursbetweenanytwogroupsofcoreareas;Intensive:
2030transitsharerateofaround35%,2050bussharingrateof45%percent.3rdchapter,Yibincity,trafficsituationandGeneral...3.1.1citytrafficstatus1,externaltransportpassengerandcargotrafficinYibincity,trafficatthepresentmainrailway,highway,waterwayandairfourmodesofpassengerandfreighttransport,thereandculturalheritage,highlightingtheculturaltasteandshapecharacteristicsofthecityinYibin.Accordingtoforecasts,vision2050populationwillreach2.1millionpeopleinthecenterofYibincity,urbanlandisaround210km2.Figure2.6-12050figure2.7landuseplanningintheCenterCity,Yibincitydevelopmentrequiresthedevelopmentofbusrapidtransitconstructionandsocio-economicdevelopmenttrends,Yibincitycoordination,supportingurbanspacelayoutandinfrastructurenetworks,transportorganized,internalandexternaltraffichubsmoothlylinking,realizingsustainabledevelopmentofYibincityintegratedtransportationsystem.Concretecanbesummarizedas,accessible,efficient,intensiveandsustainable.Accessibility:
Centralbuilt-uparearoadnetworkdensityofabout7.0km/km2;buslinedensityof3-4km/km2,bustransfer
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;
（a）TCP报头结构
TCP头部数据（data）
各字段含义:
源端口（SourcePort）和目的端口（DestinationPort）:
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（SequenceNumber）:
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（AcknowledgeNumber）:
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（DataOffset）:
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（ControlBits）:
共6位，每一位标志可以打开一个控制功能。
URG（UrgentPointerFieldSignificant,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（Acknowledgementfieldsignificant,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（PushFunction,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（Resettheconnection,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（Synchronizesequencenumbers,同步序列号）:
表示同步序号，用来coefficientnotgreaterthan1.3;Highefficiency:
control1hourtraveltimebetweenanytwopointswithinthevariousgroupswithintheareauptohalfanhour,1-houraccesstotheairport,45minreachedthecity'smaintraffichub,externalhighwayforhalfanhourwiththemainchannelsconn
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