计算机网络实验解决方案.doc

课 程 设 计 课程名称 题目名称 学生学院 专业班级 学 号 学生姓名 指导教师 2015 年 12月 28日  目录 一、课程设计目的与意义 二、课程设计的要求 三、设计说明 3.1、设计思路 3.2、设计方案 3.3、运行环境 3.4、设计重点 四、详细设计 4.1、主程序流程图 4.2、校验和函数、释放资源函数流程图 4.3、ICMP报首部函数流程图 五、程序的结果与分析 六、课程设计心得体会 附录一：参考文献 附录二：程序源代码 一、 课程设计的目的与意义 利用ICMP数据包、C语言实现Ping命令程序，能实现基本的Ping操作，发送ICMP回显请求报文，用于测试—个主机到只一个主机之间的连通情况。通过本程序的训练，熟悉ICMP报文结构，对ICMP有更深的理解，掌握Ping程序的设计方法，掌握网络编程的方法和技巧，从而编写出功能更强大的程序。 二、课程设计的要求 1.已知参数：目的节点IP地址或主机名 2.设计要求：通过原始套接字编程，实现Ping的基本功能 2.1初始化Windows Sockets网络环境； 2.2解析命令行参数，构造目的端socket地址； 2.3定义IP、ICMP报文； 2.4接收ICMP差错报文并进行解析。 三、设计说明 1．设计思路 由于Ping程序是面向用户的应用程序，该程序使用ICMP的封装机制，通过IP协议来工作。为了实现直接对IP和ICMP包进行操作，实验中使用RAW模式的socket编程。首先定义IP数据报首部，在IP数据报的基础上定义ICMP数据报首部，并初始化一些全局变量。接着自定义填充ICMP数据报字段函数FillICMPData()、校验和函数checksum()、解读ICMP报首部函数DecodeICMPHeader()、释放资源函Cleanup()。最后主函数通过调用这些函数来实现Ping命令功能。 2. 设计方案 IP头与ICMP头的设置分别参照RFC791及RFC792的标准，包含所有必要信息。主程序设置main（）函数，主函数用库函数实现套接字编程用于数据包发送及接收，其中，数据包发送调用sendto()，数据包接收调用recvfrom( )，由于发送数据包时可能会遇到阻塞或者目标主机不通，造成超时，因此需要在发送数据包后调用一个函数判断是否超时，此处调用库函数setsockopt（）来实现超时判断；其次，校验和函数采用移位方法进行计算。 3. 系统运行环境：VC++ 6.0， Window 7操作系统平台 4. 设计中的重点 首先遇到的问题就是套接字文件的问题。套接字所需要的文件有头文件Winsocket2.h、库文件WS2_32.LIB、动态库W32_32.DLL。创建套接字的时候参数的以及在创建套接字之前必须首先使用WSAStartup函数、在使用完套接字之后要释放内存资源，关闭套接字这些问题都是以前未接触过的。所以在写程序的时候需要查阅大量的资料，弄懂这些问题。其次，在套接字问题解决之后，遇到的难题，也是比较重要的问题就是如何实现ICMP报文的发送和接受，以及怎样判断发送、接收超时或者找不到目的主机。最后在程序调试的时候总是出现这样或那样的错误，比如头文件错误、动态库无法导入、编辑器环境不匹配等。 四、详细设计 1、本程序主要是通过main()函数调用自定义函数以及其本身的一些功能，例如：打开socket动态库、设置接收和发送超时值、域名地址解析、分配内存、创建及初始化ICMP报文、发送ICMP请求报文、接收ICMP 应答报文以及解读应答报文和输出Ping结果。程序流程图如下： 否 是 是 否 否 2、校验和函数、释放资源函数流程图如下： 是 否 是 否 是 否 3、ICMP报首部函数流程图如下： 五、程序的结构与分析 运行结果截图如下： 结果分析： 1、Request timed out（请