课程设计任务书
学院专业
学生姓名班级学号
课程设计题目发送TCP数据包
实践教学要求与任务：
发送TCP数据包的具体步骤：
（1）以命令行形式运行：SendTCP 和ListenTCP，其中，SendTCP是发送程序，ListenTCP是监听程序，发送端套接字为127.0.0.1 20000，接收端套接字为127.0.0.1 10000。
（2）数据字段为“I Love China!”。
（3）成功发送后在屏幕上输出“Send OK!”。
任务交付：
1.程序源代码；2课程设计论文及电子文档。
进度安排：
本课程设计时间为17、19教学周。其中包含设计、代码调试、课程设计论文撰写几个阶段。
第1周查资料、完成初步设计、代码设计与初步调试；
第2周调试、测试、验收、课程设计论文撰写、答辩。
指导教师：
年月日专业负责人：
年月日
学院教学副院长：
年月日
目录
1 概述 (3)
1.1设计目的 (3)
1.2设计要求 (3)
1.3设计原理 (3)
2 详细设计 (6)
2.1 程序流程图 (6)
2.2 计算校验和 (6)
3 程序代码及运行结果 (8)
3.1程序清单 (8)
3.2 运行结果 (10)
4 总结 (13)
5参考文献 (14)
socket通信报文格式1 概述
1.1设计目的
TCP(传输控制协议)是一种面向连接的、可靠的传输层协议。TCP协议在网络层IP 协议的基础上，向应用层用户进程提供可靠的、全双工的数据流传输。本课程设计的目的就是设计一个发送TCP数据包的程序，并根据本设计说明TCP数据包的结构以及TCP 协议与TP协议的关系。
1.2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。
程序具体要求如下：
（1）以命令行形式运行：SendTCP 和ListenTCP，其中，SendTCP是发送程序，ListenTCP是监听程序，发送端套接字为127.0.0.1 20000，接收端套接字为127.0.0.1 10000。
（2）数据字段为“I Love China!”。
（3）成功发送后在屏幕上输出“Send OK!”。
1.3设计原理
互联网络层是TCP/IP协议参考模型中的关键部分。当多信息的传输要求比较高时，我们才用TCP来实现数据的传输。本程序是在windows环境下实现了发送TCP数据包的功能。主要包括定义IP头部、TCP头部、和伪头部的数据结构，填充IP头部，计算IP 头部校验和，构造TCP伪头部，填充TCP头部，计算TCP头部校验和，发送TCP数据报。接着是对客户端程序的开发，程序结构与服务端程序类似，也包括定义IP头部、TCP 头部、和伪头部的数据结构。
当应用进程需要通过TCP发送时，它就将此应用层报文传送给执行TCP协议的传输实体。TCP传输实体将用户数据加上TCP报头，形成TCP数据包，在TCP数据包上增加IP头部，形成IP包。
TCP协议的数据传输单位称为报文段，报文段报头的长度是20B-60B，选项部分长度最多为40B。TCP报文段主要包括：
（1）端口号：端口号字段包括源端口号和目的端口号。每个端口号的长度是16位，分别表示发送该TCP包的应用进程的端口号和接收该TCP数据包的应用进程端口号。
（2）序号：长度为32位。由于TCP协议是面向数据流的，它所传送的报文段可以视为连续的数据流，因此需要给每一个字节编号。序号字段的“序号”指的是本报文段
数据的第一个字节的序号。
（3）报文长度：该字段长度为4位。TCP 报文长度是以4B 为一个单元来计算的，实际上报文长度在20B-60B 之间，因此这个字段的值在5-15之间。
（4）TCP 头部数据：包括 源端口号、序号、确认号、报文长度、保留URG 、ACK 、PSH ，数据包头部的格式RST 、SYN 目的端口号。
（5）FIN ：紧急指针，保留长度16位，留作以后使用，目前全部置0。保留控制：这个字段定义了6种不同的标识，每一个标志占一位或多位。URG 位为1时，表明应尽快把数据传送给应用程序，否则表明允许数据在缓存中存放一段时间。RST 位为1时，表明要强制切断连接。SYN 位1时，表明有确立连接的请求，这时，把序号字段的初始值作为序号字段的值，以便开始通信。FIN 位为1时，表明发送方已经没有数据发送了，长度为16位，指向必须紧急处理的位置，只有当标志URG=1时紧急指针才生效。从TCP 报头后面的报文数据开始，到紧急指针所指出长度的数据，就是必须紧急处理的数据。    下面分别给出IP 头部、TCP 头部、和伪头部的数据结构图示：
（1）TCP 数据包和IP 的关系如图1-1所示：
图1-1 TCP 数据包和IP 的关系
（2）TCP 协议的传输单元称为报文段、其格式如1-2所示：
TCP 报头 TCP 数据
IP 数据
IP 报头
TCP头部数据
源端口号目的端口号
序号
确认号
报文长度保留URG ACK PSH RST SYN FIN 窗口大小
校验和紧急指针
选项及填充
图1-2  TCP协议报文段格式
（3）伪头部的格式如图1-3所示：
0          8          16          24            31
源IP地址
目的IP地址
00000000 协议号（6）TCP长度
图1-3 伪头部数据格式

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