ip首部校验与算法.doc

实验报告（3） ——首部检验和的编程实现 实验人员 二、实验内容和要求 （一）实验内容 编写一个计算IP报文中首部校验和的程序，并且通过抓包随机选择一个数据报，提取出IP报文首部部分，根据程序计算出校验和的计算值，与报文中检验和对比，检验程序的正确性，计算结果为0保留数据报，否则丢弃。 （二）实验要求 1.掌握IP数据报的结构，通过wireshark抓包随机选择一个TCP数据报，提取IP报部分，并找到首部。 2.学习理解并运用IP首部校验和的计算算法，通过程序实现。 三、实验环境 Wireshark抓包工具 Microsoft visual studio 2010 C# 四、实验过程与结果分析 （一）实验过程 1.利用wireshark抓包分析包格式并提取IP首部 （1）IP数据报格式 如图1，IP数据报的首部为前20字节。因为首部校验和的计算只需要IP数据报的首部20个字节即可，数据部分不参加运算。所以只需要把IP数据包中的前20个16进制数提取出来作为运算的数据即可。 图 1 IP数据包格式 （2）抓包得到的数据报 图 2 TCP数据报 如图2，通过wireshark抓包，随机选择一个TCP数据报，根据TCP数据报的格式，我们分析数据报内容可以知道：首先开始6个字节为目的mac地址，后面6个字节为目的mac地址，后面2个字节为协议类型为0800，是IP协议包。所以再后面的20个字节就是IP数据报的首部部分。也就是实验所需要的数据。 IP首部为：450000280000400034060ab73baf84710a687191 并且，通过包的计算的校验和结果，此包被留下，校验和的值为0。也是座位后面对设计程序计算得到结果的一个验证。 2.设计计算首部校验和的的算法 （1）程序设计的函数模块关系 （2）算法流程 首先将IP首部即40位16进制的字符串转化为二进制字符串，然后以每16位为一个字段，分为10个二进制字段。存放在IP1~IP10字符串中； 然后求出每个字段的反码，根据IP数据报格式，可以知道IP6存放的就是校验和，将校验和IP6置位全0； 利用求反码和方法FanMa（），求出10个字段反码相加后的值string sum，然后对字符串sum取反，得到发送时所用的校验码。 假设接收端的IP首部与发送的是相同的，那么其10个字段的利用反码和算法求出的值应为0。 算法的流程与在发送端求出发送的校验码过程相同。 （3）几个主要的方法 将16进制转化为二进制的字符串操作： public static string Change(char a) { switch (a) { case 0: return 0000; case 1: return 0001; case 2: return 0010; case 3: return 0011; case 4: return 0100; case 5: return 0101; case 6: return 0110; case 7: return 0111; case 8: return 1000; case 9: return 1001; case a: return 1010; case b: return 1011; case c: return 1100; case d: return 1101; case e: return 1110; case f: return 1111; default: break; } return xxxx; } 求各字段的反码： public static string FanMa(string zd) { string buff0 = ; char a; for (int i = 0; i zd.Length; i++) { a = zd