优秀课设——IP数据包解析.doc

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1、课程设计——解析IP数据包长沙理工大学目录1、课程设计目的22、课程设计要求23、程序设计分析23.1网卡设置23.2.1使用套接字33.2.2接收数据包33.3定义IP头部的数据结构43.4IP包的解析43.5协议的定义53.6捕获处理54、运行结果65、总结66、课程设计参考资料77、源程序代码7131、课程设计目的本章课程设计的目的就是设计一个解析IP数据包的程序，并根据这个程序，明确课程设计的目的和重要性，认真领会课程设计的题目，读懂课程设计指导书的要求，学会设计的基本方法与步骤，学会如何运用前修知识

2、与收集、归纳相关资料解决具体问题的方法。严格要求自己，要独立思考，按时、独立完成能力拓展训练任务。设计报告：要求层次清楚，整洁，规范,不得相互抄袭。2、课程设计要求1、用两个线程a和b来模拟Ethernet上的两台主机。2、用一个双字类型变量Bus来模拟总线（将其初始化为“”，并且总线等于“”时表示总线空闲）。3、两个子线程向总线发送自己的数据。数据用该线程的线程号进行模拟，发送数据用线程号和Bus的“或”操作进行模拟（即Bus＝Bus

3、ID，ID为该线程的线程号）。4、每台主机需向总线上成功发送10

4、次数据，如果其中某次数据发送失败，则该线程结束。5、发送流程必须遵循CSMA/CD。随即延迟算法中的冲突窗口取0.005。在数据发送成功3、程序设计分析3.1网卡设置为了获取网络中的IP数据包，必须对网卡进行编程，在这里使用套接字(socket)进行编程。但是，在通常情况下，网络通信的套接字程序只能响应与自己硬件地址相匹配的数据包或是以广播形式发出的数据包。对于其他形式的数据包，如已到达网络接口，但却不是发送到此地址的数据包，网络接口在骓投递地址并非自身地址之后将不引起响应，也就是说应用程序无法收取与自己无关

5、的数据包。我们要想获取网络设备的所有数据包，就是需要将网卡设置为混杂模式。3.2.1使用套接字套接字分为三种，即流套接字(Streamsocket)、数据报套接字(DatagramSocket)13和原始套接字(RawSocket)。要进行IP层数据包的接收和发送，应使用原始套接字。创建原始套接字的代码如下：  Socketsock:      Sock=WSASocket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_TP,NULL,0,WSA_FLAG_OVERLAPPED);本设计不用考虑超时情况。

6、创建套接后，IP头就会包含在接收数据包中。然后，我可以设置IP头操作选项，调用setsockopt函数。其中flag设置为true,并设定IP-HDRINCL选项，表明用户可以亲自对IP头进行处理。最后使用bind()函数将socket绑定到本地网卡上。绑定网卡后，需用WSAIoctl()函数把网卡设置为混杂模式，使网卡能够接收所有的网络数据。如果接收的数据包中的协议类型和定义的原始套接字匹配，那么接收的数据就拷贝到套接字中，因此，网卡就可以接收所有经过的IP包。3.2.2接收数据包在程序中可使用recv()

7、函数接收经过的IP包。该函数有四个参数，第一个参数接收操作所用的套接字描述符；第二个参数接收缓冲区的地址；第三个参数接收缓冲区的大小，也就是所要接收的字节数；第四个参数是一个附加标志，如果对所发送的数据没特殊要求，直接设为0。因为IP数据包的最大长度是65535B，因此缓冲区的大小不能小于65535B。设置缓冲区后，可利用循环来反复监听接收IP包，用recv()函数实现接收功能。3.3定义IP头部的数据结构程序需要定义一个数据结构表示IP头部。其代码如下：inti=0;//发送成功次数intCollision

8、Counter=16;//冲突计数器初始值为1613doubleCollisionWindow=0.005;//冲突窗口值取值0.005intrandNum=rand()%3;//随机数loop:if(Bus==0)//总线空闲{Bus=Bus

9、ID1;//模拟发送包Sleep(12);if(Bus==ID1)//无冲突{printf("%dSendSuccess",ID1);//发送成功Bus=0;//内存清零CollisionCounter=16;//复原冲突计数器Sleep(rand()%10)

10、;//随即延时i++;printf("主机a发送成功次数=%d",i);if(i<10)gotoloop;//发送次数不够10次，开始下一次发送}else{printf("%dSendCollision",ID1);//发生冲突CollisionCounter--;Bus=0;3.4IP包的解析解析IP包的字段有两种策略。针对长度为8位、16位和32位的字段(或子字段)时，可以利用I