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1、课程设计•i果程名称题目名称学院专业班级学号学生姓名指导教师计算机网络解析IP数据包计算机学院软件工程一班2012年4月3日目录一、概述3二、课程设计要求3三、预备知识3四、需求分析5五、可行性分析5六、分殳计基本思路5七、方案设计6八、程序代码7九、调试程序11十、总结体会12十一、参考资料12一、概述本课程设计是结合计算机网络课程的教学目标，帮助学生深入理解网络的基本工作原理和协议的设计思想，掌握处理网络问题的基木方法。要求学牛独立完成设计题目，培养学生接受新知识和继续学习的能力，提高计算机网络方面的
2、实践能力和加深计算机网络理论知识的理解。1、培养学生正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。2、引导学牛将书木上抽象的概念和具体实现技术结合起来，使学习深化；巩固和加深《计算机网络》课程中所学的理论知识和实际应用能力，培养学生综合运用所学计算机知识，分析和解决工程技术问题的能力。3、消除学生对计算机网络理论知识的神秘感，调动学生学习的积极性与主动性,进而锻炼解决实际问题的能力。通过课程设计训练，基本掌握分析问题，软件总体结构设计，用户界面的设计，程序代码编
3、写等各方面的基木技能和技巧。4、培养团体协作精神，获得初步的网络编程应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础.二、课程设计要求设计一个解析IP数据包的程序。捕获网络中数据包，并解析数据包的内容，加强对TP数据包的结构及TP协议的相关问题的理解,从而对TP层的工作原理有一个更为专业的了解和认识。三、预备知识互联网络层是TCP/IP协议参考模型中的关键部分.IP协议把传输层送来的消息组装成TP数据包，并把TP数据包传送给数据链层.TP协议在TCP/TP协议族中处于核心地位,IP协议制定了统一的IP数据
4、包格式，以消除个通信子网屮的差异,从而为信息发送方和接收方提供了透明的传输通道•编制本程序前，首先要对IP包的格式有一定了解，图1给出了IP协议的数据包格式.IP数据包的第一个字段是版木字段,其度是4位,表示所使用的IP协议的版木.目前的版本是IPV4,版本字段的值是4,下一代版本是IPV6,版本字段值是6.本程序主要针对版本是IPV4的数据包的解析.报头标长字段为4位，它定义了以4B为一个单位的1P包的报文长度.报头中除了选项字段和填充域字段外，其他各字段是定长的.因此，IP数据包的头长度在20—40B
5、之间，是可变的.04816192431版本报头标长服务类型总长度标识标志片偏移牛存时间协议头校验和源TP地址目的IP地址选项填充域数据部分图1IP数据包的格式服务类型字段共8位，用于指示路由器如何处理该数据包.该字段长度由4位服务类型(TOS)子域和3位优先级子域组成，1位为保留位，该字段结构如图2所示.B7b6b5b0b4b3b2bl优先级DTRc0图2服务类型字段结构优先级共有8种，优先级越高表明数据包越重要•表1中列出了各种优先级所代表的意义.表一优先子域的说明位数(B7b6b5)意义网络控制网络间
6、控制重要(CR1T1C/ECP)即时，优先011即吋010立刻001优先000普通在4位服务类型子域中b4,b3,b2,bl分别表示D(延迟),T(吞吐量)，R(可靠性)与C(成本)•表2列岀了服务器类型自域的构成.位数(b4b3b2bl)意义1111安全级最高1000延迟最小0100吞吐量最大0001金钱成本最小0000普通服务总长度字段为2B,它定义了以字节为单位的数据包的总长度.TP数据包的最人长度为65535B・标识字段的长度为16位，用于识别IP数据包的编号•每批数据都要有一个标识值,用于让目的
7、主机判断新来的数据属于哪个分组.报头中的标志字段如图7-3所示.标志字段共3位，最高位是0.禁止分片标志DF(donotfragment)字段的值若为1,表示不能对数据包分片;若DF值为0,则表明可以分片•分片标志MF(morefragment)的值为1,表示接收到的不是最后一个分片;若MF值为0,表示接收到的是最后一个分片.片偏移字段共13位，说明分片在整个数据包中的相对位置.片偏移值是以8B为单位来记数的，因此选择的分片长度应该是8B的整数倍.生存吋间(TTL)字段为8位，用来设置数据包在互联网络的传
8、输过程的寿命，通常是用一个数据包可以经过的最多的路由器跳步数來限定的.协议字段为8位，表示使用此1P数据包的高层协议类型，常用的协议号如表7-3所示.序号协议名称序号协议名称1ICMP17UDP2IGMP41IPV64IPinIP46RSVP6TCP89OSPFA81心）表7-3典型的协议号头校验和字段为16位，用于存放检查报头错误的校验码。检验的范围是整个IP包的报头。校验和按如下方法计算：1）将头校验和的字段置为0。2）将
