2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b>  目錄</b></p><p><b>  1 概述4</b></p><p><b>  1.1設(shè)計(jì)目的4</b></p><p><b>  1.2設(shè)計(jì)要求

2、4</b></p><p><b>  1.3設(shè)計(jì)原理4</b></p><p><b>  2 詳細(xì)設(shè)計(jì)7</b></p><p>  2.1 程序流程圖7</p><p>  2.2 計(jì)算校驗(yàn)和8</p><p>  3 程序代碼及運(yùn)行結(jié)果9<

3、/p><p><b>  3.1程序清單9</b></p><p>  3.2 運(yùn)行結(jié)果11</p><p><b>  4 總結(jié)14</b></p><p><b>  5參考文獻(xiàn)15</b></p><p><b>  1 概述<

4、/b></p><p><b>  1.1設(shè)計(jì)目的</b></p><p>  TCP(傳輸控制協(xié)議)是一種面向連接的、可靠的傳輸層協(xié)議。TCP協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)層IP協(xié)議的基礎(chǔ)上,向應(yīng)用層用戶進(jìn)程提供可靠的、全雙工的數(shù)據(jù)流傳輸。本課程設(shè)計(jì)的目的就是設(shè)計(jì)一個(gè)發(fā)送TCP數(shù)據(jù)包的程序,并根據(jù)本設(shè)計(jì)說明TCP數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)以及TCP協(xié)議與TP協(xié)議的關(guān)系。</p>

5、<p><b>  1.2設(shè)計(jì)要求</b></p><p>  本設(shè)計(jì)的功能是填充一個(gè)TCP數(shù)據(jù)包,并發(fā)送給目的主機(jī)。</p><p><b>  程序具體要求如下:</b></p><p> ?。?) 以命令行形式運(yùn)行:SendTCP 和ListenTCP,其中,SendTCP是發(fā)送程序,ListenTCP是監(jiān)

6、聽程序,發(fā)送端套接字為127.0.0.1 20000,接收端套接字為127.0.0.1 10000。</p><p>  (2)數(shù)據(jù)字段為“I Love China!”。</p><p> ?。?)成功發(fā)送后在屏幕上輸出“Send OK!”。</p><p><b>  1.3設(shè)計(jì)原理</b></p><p>  互聯(lián)網(wǎng)

7、絡(luò)層是TCP/IP協(xié)議參考模型中的關(guān)鍵部分。當(dāng)多信息的傳輸要求比較高時(shí),我們才用TCP來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。本程序是在windows環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了發(fā)送TCP數(shù)據(jù)包的功能。主要包括定義IP頭部、TCP頭部、和偽頭部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),填充IP頭部,計(jì)算IP頭部校驗(yàn)和,構(gòu)造TCP偽頭部,填充TCP頭部,計(jì)算TCP頭部校驗(yàn)和,發(fā)送TCP數(shù)據(jù)報(bào)。接著是對(duì)客戶端程序的開發(fā),程序結(jié)構(gòu)與服務(wù)端程序類似,也包括定義IP頭部、TCP頭部、和偽頭部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。</

8、p><p>  當(dāng)應(yīng)用進(jìn)程需要通過TCP發(fā)送時(shí),它就將此應(yīng)用層報(bào)文傳送給執(zhí)行TCP協(xié)議的傳輸實(shí)體。TCP傳輸實(shí)體將用戶數(shù)據(jù)加上TCP報(bào)頭,形成TCP數(shù)據(jù)包,在TCP數(shù)據(jù)包上增加IP頭部,形成IP包。</p><p>  TCP協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸單位稱為報(bào)文段,報(bào)文段報(bào)頭的長度是20B-60B,選項(xiàng)部分長度最多為40B。TCP報(bào)文段主要包括:</p><p>  端口號(hào):端口

9、號(hào)字段包括源端口號(hào)和目的端口號(hào)。每個(gè)端口號(hào)的長度是16位,分別表示發(fā)送該TCP包的應(yīng)用進(jìn)程的端口號(hào)和接收該TCP數(shù)據(jù)包的應(yīng)用進(jìn)程端口號(hào)。</p><p>  序號(hào):長度為32位。由于TCP協(xié)議是面向數(shù)據(jù)流的,它所傳送的報(bào)文段可以視為連續(xù)的數(shù)據(jù)流,因此需要給每一個(gè)字節(jié)編號(hào)。序號(hào)字段的“序號(hào)”指的是本報(bào)文段數(shù)據(jù)的第一個(gè)字節(jié)的序號(hào)。</p><p>  報(bào)文長度:該字段長度為4位。TCP報(bào)文長度

10、是以4B為一個(gè)單元來計(jì)算的,實(shí)際上報(bào)文長度在20B-60B之間,因此這個(gè)字段的值在5-15之間。</p><p>  TCP頭部數(shù)據(jù):包括 源端口號(hào)、序號(hào)、確認(rèn)號(hào)、報(bào)文長度、保留URG、ACK、PSH,數(shù)據(jù)包頭部的格式RST、SYN目的端口號(hào)。</p><p>  FIN:緊急指針,保留長度16位,留作以后使用,目前全部置0。保留控制:這個(gè)字段定義了6種不同的標(biāo)識(shí),每一個(gè)標(biāo)志占一位或多位。

11、URG位為1時(shí),表明應(yīng)盡快把數(shù)據(jù)傳送給應(yīng)用程序,否則表明允許數(shù)據(jù)在緩存中存放一段時(shí)間。RST位為1時(shí),表明要強(qiáng)制切斷連接。SYN位1時(shí),表明有確立連接的請(qǐng)求,這時(shí),把序號(hào)字段的初始值作為序號(hào)字段的值,以便開始通信。FIN位為1時(shí),表明發(fā)送方已經(jīng)沒有數(shù)據(jù)發(fā)送了,長度為16位,指向必須緊急處理的位置,只有當(dāng)標(biāo)志URG=1時(shí)緊急指針才生效。從TCP報(bào)頭后面的報(bào)文數(shù)據(jù)開始,到緊急指針?biāo)赋鲩L度的數(shù)據(jù),就是必須緊急處理的數(shù)據(jù)。</p>

12、<p>  下面分別給出IP頭部、TCP頭部、和偽頭部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖示:</p><p> ?。?)TCP數(shù)據(jù)包和IP的關(guān)系如圖1-1所示: </p><p>  圖1-1 TCP數(shù)據(jù)包和IP的關(guān)系</p><p>  (2)TCP協(xié)議的傳輸單元稱為報(bào)文段、其格式如1-2所示:</p><p&

13、gt;  圖1-2 TCP協(xié)議報(bào)文段格式</p><p> ?。?)偽頭部的格式如圖1-3所示:</p><p>  0 8 16 24 31</p><p>  圖1-3 偽頭部數(shù)據(jù)格式</p><p><b>  2 詳細(xì)設(shè)計(jì)</b>&

14、lt;/p><p><b>  2.1 程序流程圖</b></p><p>  本程序采用的是順序結(jié)構(gòu),其流程圖如圖2-1所示: </p><p>  圖2—1 程序流程圖</p><p><b>  2.2 計(jì)算校驗(yàn)和</b></p>&

15、lt;p>  為了計(jì)算一份數(shù)據(jù)報(bào)的IP檢驗(yàn)和,首先把檢驗(yàn)和字段置為0。然后,對(duì)首部中每個(gè)16bit進(jìn)行二進(jìn)制反碼求和(整個(gè)首部看成是由一串16bit的字組成),結(jié)果存在檢驗(yàn)和字段中。當(dāng)收到一份IP數(shù)據(jù)報(bào)后,同樣對(duì)首部中每個(gè)16bit進(jìn)行二進(jìn)制反碼的求和。由于接收方在計(jì)算過程中包含了發(fā)送方存在首部中的檢驗(yàn)和,因此,如果首部在傳輸過程中沒有發(fā)生任何差錯(cuò),那么接收方計(jì)算的結(jié)果應(yīng)該為全1。如果結(jié)果不是全1(即檢驗(yàn)和錯(cuò)誤),那么IP就丟棄收

16、到的數(shù)據(jù)報(bào)。但是不生成差錯(cuò)報(bào)文,由上層去發(fā)現(xiàn)丟失的數(shù)據(jù)報(bào)并進(jìn)行重傳。校驗(yàn)和(checksum),在數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中,用于校驗(yàn)?zāi)康牡囊唤M數(shù)據(jù)項(xiàng)的和。這些數(shù)據(jù)項(xiàng)可以是數(shù)字或在計(jì)算檢驗(yàn)的過程中看作數(shù)字的其它字符串。本程序中,“in_cksum”為計(jì)算校驗(yàn)和的函數(shù),在填充數(shù)據(jù)包的過程中,需要調(diào)用這個(gè)函數(shù)兩次,分別用于校驗(yàn)IP頭部和TCP頭部(加上偽頭部)。</p><p>  3 程序代碼及運(yùn)行結(jié)果</p&

17、gt;<p><b>  3.1程序清單</b></p><p>  監(jiān)聽TCP數(shù)據(jù)包的服務(wù)端程序:</p><p>  import java.net.*; </p><p>  import java.io.*; </p><p>  public class ListenTCP//監(jiān)聽TCP數(shù)據(jù)包

18、的服務(wù)端程序</p><p><b>  {</b></p><p>  public static void main(String[] args) </p><p><b>  {</b></p><p>  ServerSocket listen=null; //定義一個(gè)ServerScoke

19、t類型的引用</p><p>  Socket soc=null; //定義Socket的應(yīng)用,用于套接字連接</p><p>  String message=null; </p><p>  BufferedReader bf=null;//定義一個(gè)BufferedReader類型的讀內(nèi)容的引用</p><p>  InputStream

20、Reader isr=null;//定義一個(gè)可讀輸入流</p><p><b>  try{ </b></p><p>  listen=new ServerSocket(10000); //創(chuàng)建一個(gè)監(jiān)聽1000端口的對(duì)象</p><p>  soc=listen.accept();//當(dāng)有socket連接所監(jiān)聽的端口時(shí),連接上該socket&

21、lt;/p><p>  System.out.println("*******************************************");</p><p>  System.out.println("server ok"); </p><p>  System.out.println("********

22、***********************************");</p><p>  System.out.println("");</p><p>  isr=new InputStreamReader(soc.getInputStream());//創(chuàng)建一個(gè)來自套接字soc</p><p><b>  的可讀輸

23、入流</b></p><p>  bf=new BufferedReader(isr);//把soc的可讀輸入流作為參數(shù)創(chuàng)建一個(gè)</p><p>  BufferedReader</p><p>  message=bf.readLine();//以每行為單位讀取從客戶端發(fā)來的數(shù)據(jù)</p><p>  System.out.pri

24、ntln("Socket:"+soc);//顯示出發(fā)送方的IP地址和端口號(hào)</p><p>  System.out.println("Receive the message from :"+message); //顯示接收到的數(shù)</p><p><b>  據(jù)</b></p><p>  System.

25、out.println("");</p><p>  System.out.println("*******************************************");</p><p>  isr.close();//關(guān)閉輸入流isr</p><p>  bf.close(); //關(guān)閉字符流bf</p

26、><p>  soc.close(); //關(guān)閉Socket套接字</p><p><b>  } </b></p><p>  catch(Exception e)//異常處理</p><p><b>  { </b></p><p>  System.out.println(

27、"Error:"+e); </p><p><b>  } </b></p><p><b>  }</b></p><p><b>  }</b></p><p>  發(fā)送TCP數(shù)據(jù)包的發(fā)送端程序:</p><p>  import

28、 java.net.*;</p><p>  import java.io.*;</p><p>  public class SendTCP</p><p><b>  {</b></p><p>  public static void main(String[] args) throws IOException

29、</p><p><b>  {</b></p><p>  if (args.length!=4)</p><p><b>  {</b></p><p>  System.out.println("您在命令行的輸入格式有誤,請(qǐng)按照以下格式重新輸入!");</p>

30、<p>  System.out.println("源IP地址 源端口 目的IP地址 目的端口");</p><p>  System.exit(0);</p><p><b>  }</b></p><p>  String source_ip=args[0];</p><p>  

31、int source_port=Integer.parseInt(args[1]);</p><p>  String dest_ip=args[2];</p><p>  int dest_port=Integer.parseInt(args[3]);</p><p>  if (dest_port!=10000)</p><p><

32、b>  {</b></p><p>  System.out.println("請(qǐng)保持目的端口為10000!");</p><p>  System.exit(0);</p><p><b>  }</b></p><p>  OutputStream os=null; </p

33、><p>  PrintStream ps=null; </p><p>  BufferedReader bf=null;</p><p>  String message="This is my homework of network!";</p><p>  Socket soc=null;</p><

34、;p><b>  try{</b></p><p>  soc=new Socket(dest_ip,dest_port);</p><p>  System.out.println("***************************************************");</p><p>  Sy

35、stem.out.println("Connect to server......");</p><p>  System.out.println("***************************************************");</p><p>  System.out.println();</p><

36、;p>  bf=new BufferedReader(</p><p>  new InputStreamReader(System.in));</p><p>  System.out.print("Please input the message: ");</p><p>  message=bf.readLine();</p&g

37、t;<p>  os=soc.getOutputStream();</p><p>  ps=new PrintStream(os);</p><p>  ps.println(message);</p><p>  bf.close();</p><p>  ps.close();</p><p>  

38、os.close();</p><p>  System.out.println();</p><p>  System.out.println("***************************************************");</p><p>  System.out.println("Send OK !&

39、quot;);</p><p>  System.out.println("The message was send to the address: "+dest_ip+"["+dest_port+"]");</p><p>  System.out.println("**************************

40、*************************");</p><p>  soc.close();</p><p>  }catch(Exception e)</p><p><b>  {</b></p><p>  System.out.println(e);</p><p>&

41、lt;b>  }</b></p><p><b>  }</b></p><p><b>  }</b></p><p><b>  3.2 運(yùn)行結(jié)果</b></p><p>  發(fā)送端套接字和接收端套接字設(shè)定:</p><p>  設(shè)

42、定套接字格式必須正確,否則程序?qū)⒊霈F(xiàn)異常,這里我們是發(fā)送給本機(jī),所以選取系統(tǒng)默認(rèn)的本地IP,可以設(shè)定成發(fā)送套接字為127.0.0.1 20000,接收套接字為127.0.0.1 10000,設(shè)定成功之后,系統(tǒng)會(huì)顯示正在進(jìn)行連接——Connect to server 如圖3-1所示:</p><p>  圖3-1 套接字的設(shè)定</p><p><b>  “握手”成功:</b

43、></p><p>  系統(tǒng)自動(dòng)提示連接成功,可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送,如圖3-2所示:</p><p>  圖3-2 連接(“握手”)成功</p><p><b>  信息發(fā)送:</b></p><p>  發(fā)送的信息為“I Love China!”,信息發(fā)送成功之后,系統(tǒng)提示“Send OK!” </p>

44、<p>  運(yùn)行結(jié)果如圖3-3所示:</p><p>  圖3-3 發(fā)送數(shù)據(jù)成功</p><p><b>  信息接收:</b></p><p>  系統(tǒng)顯示接收到的信息“I Love China!”,結(jié)果如圖3-4所示:</p><p>  圖3-4數(shù)據(jù)接收成功</p><p>&

45、lt;b>  4 總結(jié)</b></p><p>  經(jīng)過本次課設(shè),我知道了如何在電腦中實(shí)現(xiàn)IP的格式檢測(cè)。不僅要判斷取值范圍,還要判斷標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、是否具有32位等等。并且我也學(xué)習(xí)到了兩個(gè)新函數(shù)的運(yùn)用,一個(gè)是將字符型轉(zhuǎn)化成int形的函數(shù)atoi(),另一個(gè)是字符串分片函數(shù)strtok()。另外,對(duì)IP地址與子網(wǎng)掩碼的關(guān)系也有了進(jìn)一步的了解。我認(rèn)為,用mask的值控制比較子網(wǎng)與主網(wǎng)的子網(wǎng)號(hào)是否一致,是

46、一個(gè)比較精彩的地方。</p><p>  在書上學(xué)來的東西應(yīng)用到實(shí)際中還是有一定困難,開始做程序時(shí),IP地址格式判斷的條件我沒有考慮全,所以剛開始總出錯(cuò),這個(gè)問題以后也會(huì)注意。</p><p>  我相信本次課程設(shè)計(jì)能給我在今后的學(xué)習(xí)生活中給以幫助。</p><p><b>  5參考文獻(xiàn)</b></p><p>  [

47、1]《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(第5版)》 謝希仁 著 電子工業(yè)出版社 2009</p><p>  [2]《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》 宋凱 劉念 主編 清華大學(xué)出版社 2010</p><p>  [3]《數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)(第四版)》吳時(shí)霖 周正康 吳永輝 譯 電子工業(yè)出版社 2010</p><p>  [4]《C程序設(shè)計(jì)(第四版)》譚浩強(qiáng) 著 清華大學(xué)出版社 2009&l

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