IP-TCP-UDP-ICMP首部结构体定义

ARP，IP,ICMP,TCP,UDP报⽂头部结构ARP头部结①硬件类型：指明硬件的类型，以太⽹是1。

②协议类型：指明发送者映射到数据链路标识的⽹络层协议的类型；IP对应0x0800。

③硬件地址长度：也就是MAC地址的长度，单位是字节，这⾥是6。

④协议地址长度：⽹络层地址的长度，即IP地址长度，单位是字节，这⾥为4。

⑤操作：指明是ARP请求（1）还是ARP应答（2），======================================================================================================== IP头部结构======================================================================================================= ICMP头部结构====================================================================================================== TCP头部结构端⼝号：常说FTP占21端⼝、HTTP占80端⼝、TELNET占23端⼝等，这⾥指的端⼝就是TCP或UDP的端⼝，端⼝就像通道两端的门⼀样，当两机进⾏通讯时门必须是打开的。

源端⼝和⽬的端⼝各占16位，2的16次⽅等于65536，这就是每台电脑与其它电脑联系所能开的“门”。

⼀般作为服务⼀⽅每项服务的端⼝号是固定的。

本例⽬的端⼝号为00 15，换算成⼗进制为21，这正是FTP的默认端⼝，需要指出的是这是FTP的控制端⼝，数据传送时⽤另⼀端⼝，第三组的分析能看到这⼀点。

客户端与服务器联系时随机开⼀个⼤于1024的端⼝，本例为04 28，换算成⼗进制为1064。

你的电脑中了⽊马也会开⼀个服务端⼝。

以太⽹帧格式、IP报⽂格式、TCPUDP报⽂格式1、ISO开放系统有以下⼏层：7应⽤层6表⽰层5会话层4传输层3⽹络层2数据链路层1物理层2、TCP/IP ⽹络协议栈分为应⽤层（Application）、传输层（Transport）、⽹络层（Network）和链路层（Link）四层。

通信过程中，每层协议都要加上⼀个数据⾸部（header），称为封装（Encapsulation），如下图所⽰不同的协议层对数据包有不同的称谓，在传输层叫做段（segment），在⽹络层叫做数据报（datagram），在链路层叫做帧（frame）。

数据封装成帧后发到传输介质上，到达⽬的主机后每层协议再剥掉相应的⾸部，最后将应⽤层数据交给应⽤程序处理。

其实在链路层之下还有物理层，指的是电信号的传递⽅式，⽐如现在以太⽹通⽤的⽹线（双绞线）、早期以太⽹采⽤的的同轴电缆（现在主要⽤于有线电视）、光纤等都属于物理层的概念。

3、集线器（Hub）是⼯作在物理层的⽹络设备，⽤于双绞线的连接和信号中继（将已衰减的信号再次放⼤使之传得更远）。

交换机是⼯作在链路层的⽹络设备，可以在不同的链路层⽹络之间转发数据帧（⽐如⼗兆以太⽹和百兆以太⽹之间、以太⽹和令牌环⽹之间），由于不同链路层的帧格式不同，交换机要将进来的数据包拆掉链路层⾸部重新封装之后再转发。

路由器是⼯作在第三层的⽹络设备，同时兼有交换机的功能，可以在不同的链路层接⼝之间转发数据包，因此路由器需要将进来的数据包拆掉⽹络层和链路层两层⾸部并重新封装。

4、⽹络层的IP 协议是构成Internet 的基础。

IP 协议不保证传输的可靠性，数据包在传输过程中可能丢失，可靠性可以在上层协议或应⽤程序中提供⽀持。

传输层可选择TCP 或UDP 协议。

TCP 是⼀种⾯向连接的、可靠的协议，有点像打电话，双⽅拿起电话互通⾝份之后就建⽴了连接，然后说话就⾏了，这边说的话那边保证听得到，并且是按说话的顺序听到的，说完话挂机断开连接。

数据包报文格式（IP包TCP报头UDP报头）一、IP包格式IP数据包是一种可变长分组，它由首部和数据负载两部分组成。

首部长度一般为20-60字节（Byte），其中后40字节是可选的，长度不固定，前20字节格式为固定。

数据负载部分的长度一般可变，整个IP数据包的最大长度为65535B。

1、版本号（Version）长度为4位（bit），IP v4的值为0100，IP v6的值为0110。

2、首部长度指的是IP包头长度，用4位（bit）表示，十进制值就是[0,15]，一个IP包前20个字节是必有的，后40个字节根据情况可能有可能没有。

如果IP包头是20个字节，则该位应是20/4=53、服务类型（Type of Service TOS）长度为8位（bit），其组成：前3位为优先级（Precedence），后4位标志位，最后1位保留未用。

优先级主要用于QoS，表示从0（普通级别）到7（网络控制分组）的优先级。

标志位可分别表示D（Delay更低的时延）、T（Throughput 更高的吞吐量）、R（Reliability更高的可靠性）、C（Cost 更低费用的路由）。

TOS只表示用户的请求，不具有强制性，实际应用中很少用，路由器通常忽略TOS字段。

4、总长度（Total Length）指IP包总长度，用16位（bit）表示，即IP包最大长度可以达216=65535字节。

在以太网中允许的最大包长为1500B，当超过网络允许的最大长度时需将过长的数据包分片。

5、标识符（Identifier）长度为16位，用于数据包在分段重组时标识其序列号。

将数据分段后，打包成IP 包，IP包因走的路由上不同，会产生不同的到达目地的时间，到达目地的后再根据标识符进行重新组装还原。

该字段要与标志、段偏移一起使用的才能达到分段组装的目标。

6、标志（Flags）长度为3位，三位从左到右分别是MF、DF、未用。

MF=1表示后面还有分段的数据包，MF=0表示没有更多分片（即最后一个分片）。

以太网数据格式与各种报文格式一、数据封装当我们应用程序用TCP传输数据的时候，数据被送入协议栈中，然后逐个通过每一层，知道最后到物理层数据转换成比特流，送入网络。

而再这个过程中，每一层都会对要发送的数据加一些首部信息。

整个过程如下图。

如图可以看出，每一层数据是由上一层数据+本层首部信息组成的，其中每一层的数据，称为本层的协议数据单元，即PDU.应用层数据在传输层添加TCP报头后得到的PDU被称为Segment(数据段)，图示为TCP段传输层的数据（TCP段）传给网络层,网络层添加IP报头得到的PDU被称为Packet(数据包); 图示为IP数据包网络层数据报（IP数据包）被传递到数据链路层,封装数据链路层报头得到的PDU被称为Frame(数据帧)，图示为以太网帧。

最后,帧被转换为比特,通过网络介质传输。

这种协议栈逐层向下传递数据,并添加报头和报尾的过程称为封装。

二、数据格式需要注意的是，这里所说的以太网帧，与我们常说的以太网是不一样的。

下面我们就来介绍每一层数据的首部信息内容。

首先我们知道世界上有个协会叫作IEEE，即电子工程师协会，里面有个分会，叫作IEEE802委员会，是专门来制定局域网各种标准的。

而802下面还有个分部，叫作802.3.就是我们经常提到的IEEE802.3，这个部门制定的规范叫以太网规范，这个以太网规范中就定义了上面提到的“以太网首部”，这个以太网规范，实际只定义了数据链路层中的MAC层和物理层规范。

（注意数据链路层包括MAC子层和LLC子以太网帧格式：以太网常用帧格式有两种，一种是Ethernet II，另一种是IEEE 802.3 格式。

这两种格式区别是：Ethernet II中包含一个Type字段,。

其中Type字段描述了，以太网首部后面所跟数据包的类型，例如Type为0x8000时为IP协议包，Type为8060时，后面为ARP协议包。

以太网中多数数据帧使用的是Ethernet II帧格式。

TCP/UDP报文格式TCP 协议为终端设备提供了面向连接的、可靠的网络服务，UDP 协议为终端设备提供了无连接的、不可靠的数据报服务。

从上图我们可以看出，TCP 协议为了保证数据传输的可靠性，相对于UDP 报文，TCP 报文头部有更多的字段选项。

首先让我们来看一下TCP 的报文头部主要字段：每个TCP 报文头部都包含源端口号（source port）和目的端口号（destination port），用于标识和区分源端设备和目的端设备的应用进程。

在TCP/IP 协议栈中，源端口号和目的端口号分别与源IP 地址和目的IP 地址组成套接字（socket），唯一的确定一条TCP 连接。

序列号（Sequence number）字段用来标识TCP 源端设备向目的端设备发送的字节流，它表示在这个报文段中的第一个数据字节。

如果将字节流看作在两个应用程序间的单向流动，则TCP 用序列号对每个字节进行计数。

序列号是一个32bits 的数。

既然每个传输的字节都被计数，确认序号（Acknowledgement number，32bits）包含发送确认的一端所期望接收到的下一个序号。

因此，确认序号应该是上次已成功收到的数据字节序列号加1。

TCP 的流量控制由连接的每一端通过声明的窗口大小（windows size）来提供。

窗口大小用数据包来表示，例如Windows size=3, 表示一次可以发送三个数据包。

窗口大小起始于确认字段指明的值，是一个16bits 字段。

窗口大小可以调节。

校验和（checksum）字段用于校验TCP 报头部分和数据部分的正确性。

最常见的可选字段是MSS（Maximum Segment Size，最大报文大小）。

MSS指明本端所能够接收的最大长度的报文段。

当一个TCP 连接建立时，连接的双方都要通告各自的MSS 协商可以传输的最大报文长度。

我们常见的MSS有1024（以太网可达1460 字节）字节。

应用技术基础知识点总结作为一个技术人员，掌握应用技术的基础知识是非常重要的。

这些基础知识将帮助我们更好地理解和掌握现代技术，从而更好地应用它们来解决实际问题。

在这篇文章中，我将从计算机网络、数据库、编程语言、操作系统和软件工程等方面总结一些基础知识点。

计算机网络计算机网络是现代信息技术的基础，其基础知识可以总结为以下几点：1. 网络拓扑结构：包括总线型、星型、环型、树型等，每种拓扑结构都有其特点和适用场景。

2. OSI模型：包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

了解每个层次的功能和作用可以帮助我们更好地理解网络通信过程。

3. TCP/IP协议族：包括IP协议、ICMP协议、TCP协议和UDP协议等。

了解这些协议的特点和用途可以帮助我们更好地理解网络通信过程和网络应用的实现原理。

4. 网络安全：包括防火墙、入侵检测系统、虚拟专用网络等。

了解网络安全技术和措施可以帮助我们更好地保护网络和信息安全。

数据库数据库是信息系统中存储和管理数据的核心部件，其基础知识可以总结为以下几点：1. 关系数据库模型：包括表、字段、记录和主外键关系等。

了解关系数据库的模型和结构可以帮助我们更好地设计和管理数据库。

2. SQL语言：包括数据定义语言（DDL）、数据操作语言（DML）、数据查询语言（DQL）和数据控制语言（DCL）等。

了解SQL语言可以帮助我们更好地操作和管理数据库。

3. 数据库管理系统：包括MySQL、Oracle、SQL Server等。

了解不同的数据库管理系统的特点和用途可以帮助我们更好地选择和使用数据库系统。

4. 数据库设计和优化：包括范式化、索引和分区等。

了解数据库设计和优化的原则和方法可以帮助我们更好地设计和管理数据库系统。

编程语言编程语言是软件开发的工具，其基础知识可以总结为以下几点：1. 程序结构：包括顺序结构、分支结构和循环结构等。

了解程序结构可以帮助我们更好地设计和实现程序逻辑。

ip头部结构的详解ip属于网络层协议，其意义在于确定设备的位置，即ip地址。

但又和arp与tcp不同，它是为传输层服务的，通常将tcp和udp架在ip协议之上。

所以他只不过是一个数据的载体，本身并没有自己的询问与回复功能。

他在程序中，只起到确定传输的功能。

以上是ip头的内容，版本一般为4，即ipv4，如果是ipv6，则可能为6，首部长度：首部长度应该为数量*4 通常为20字节，通过抓包工具抓包，基本都是20字节无一例外。

tos服务类型：应该是对应路由器的，当终端接收到数据后，应该就不关心这个的值了。

包括过程字段（3位，设置了数据包的重要性，取值越大数据越重要），延迟字段（1位），流量字段（1位），可靠性字段（1位），成本字段（1位），未使用（1位）16位总长度：即ip总长16位标识：占16位。

IP软件在存储器中维持一个计数器，每产生一个数据报，计数器就加1，并将此值赋给标识字段。

但这个“标识”并不是序号，因为IP是无连接服务，数据报不存在按序接收的问题。

当数据报由于长度超过网络的MTU而必须分片时，这个标识字段的值就被复制到所有的数据报的标识字段中。

相同的标识字段的值使分片后的各数据报片最后能正确地重装成为原来的数据报。

ip头部标识与片偏移：ip数据头中的3位标识最低位为mf，为1时说明这个ip 数据包是分片的，并且后续还有数据包，为0时说明这个ip数据包是分片的，但已经是最后一个数据了。

中间位为df，df为1时，说明这个数据包是不分片的，为零时才允许数据包分片。

片偏移：占13位。

片偏移指出：较长的分组在分片后，某片在原分组中的相对位置。

也就是说，相对于用户数据字段的起点，该片从何处开始。

片偏移以8个字节为偏移单位。

也就是说，每个分片的长度一定是8字节（64位）的整数倍。

8位ttl生存时间，表示的是数据从一个设备发向另一个设备，经过一个中转站，则减1，当ttl为0时，即使收端收到，则认定该数据超时，则丢弃该数据。

网络协议分析实验指导书贾伟陕西理工学院数学与计算机科学学院2015-06网络协议分析实验说明适用网络工程专业2012级。

实验总学时：10学时；实验项目：6个，其中3个验证，3个综合，必须完成1、2、4这三个实验。

通过使用wireshark捕获数据包进行分析和使用C语言编程实现对数据包的构造和分析进行实验，每个实验完成后需要将实验捕获的数据、程序代码等实验数据保存下来并上交。

实验完成后，除上交纸质的实验报告外，还要上交实验有关的电子文件，要求文件命名为：“实验X_学号_姓名_其它说明”，X取值为中文汉字“一”、“二”、……，连接符为英文输入的下划线“_”，学号为完整长度，各项中间均不得添加空格。

0.网络协议分析基础(预备实验)0.A 数据包捕获软件的使用数据包捕获分析软件建议选择Wireshark，因为它目前是全世界最广泛的网络数据包分析软件之一。

参考文献：(ISBN：978-7-115-30236-6)Chris Sanders;诸葛建伟等(译).Wireshark数据包分析实战(第2版).人民邮电出版社.2013,3.0.A.1尝试软件的下载和安装0.A.2设置软件捕获过滤器0.A.3选取网卡，开启捕获0.A.4停止捕获，保存捕获数据，打开捕获的数据文件0.A.5打开捕获的数据文件，查看数据包内容0.A.6设置显示过滤器0.A.8Wireshark高级数据包分析查看网络端点和网络会话；跟踪TCP流，图形展示IO流和数据流。

0.B C语言编程与网络数据包操作分析熟悉内存数据块的数据保存形式和对其使用不同指针的读取形式所获得的不同数据内容。

0.B.1 C的有关知识回顾1）了解ANSI C and ISO C的Keywords2）掌握C的有关基本数据类型及其长度3）字符数组和结构体定义（1）定义字符数组的语法（2）定义结构体的语法（3）数据类型的强制类型转换语法4）指针操作（1）定义指针变量的语法（2）指向字符数组的指针（3）指向结构体的指针5）比特位操作(与、或和移位)0.B.2 C语言编程练习1）输出内存地址的16进制形式2）讨论IPv4地址的定义和操作定义形式i）定义为32bit长度的无符号整数unsigned int ip；ii）定义为4个8bit长度的无符号字符串unsignedchar ip[4]；实现1)点分十进制形式的输入输出；2)判断是否是合法的IP地址；3)判断属于的IP地址类别（A、B、C、D类）；4)给IP地址和掩码，给出网络前缀；5)给2个IP地址和掩码，判断两个IP是否属于同一个网络。

TCP协议结构篇一：TCP-IP协议数据报结构详解TCP/IP协议数据报结构详解TCP/IP协议中各层的数据报结构是一个比较抽象的内容，大家在日常学习过程中往往难以理解和掌握,常常是死记硬背把它记住了事。

本文首先利用Sniffer工具捕获了FTP命令操作过程中的所有数据包，然后对Sniffer工具中捕获的每一部分数据包的含义进行了详细的阐述，最后总结归纳出TCP/IP协议中网络接口层、网络层、传输层的数据报文结构，从而使大家加深对TCP/IP协议各层数据报结构的理解和掌握。

一、捕获FTP命令底层数据包1、搭建网络环境。

建立一台FTP服务器，设置IP地址为：76.88.16.16。

建立一台FTP客户端，IP地址设为76.88.16.104，在其上安装Sniffer软件。

将这两台设备通过集线器连接起来。

2、定义过滤器。

在FTP客户端上运行Sniffer软件，进入系统，点“Monitor”－“Matrixa”，选中本机，点鼠标右健，选择“Define Filter…”，在“Define Filter…”窗口，点“Advanced”，选择IP->TCP->FTP，点“确定”，即已定义好过滤器，如图1所示。

图13、捕获FTP命令数据包。

首先，在Sniffer中选择“Monitor”－“Matrix”，点击“Capture”命令开始捉包。

然后，在FTP客户端上进入DOS提示符下，输入“”命令，输入FTP用户名和口令，登录FTP服务器，进行文件的下载，最后输入“bye”命令退出FTP程序，完成整个FTP命令操作过程。

最后，点击Sniffer中的“停止捕捉”，选择“Decode”选项，完成FTP命令操作过程数据包的捕获，并显示在屏幕上。

下面对Sniffer捕获的底层数据包进行详细的介绍。

二、网络接口层DLC帧结构详解图2如图2所示，在Sniffer捕获的DLC数据帧中依次包括以下信息：目的MAC地址Destination＝GigTecAAD4A3，源MAC地址Source＝000C，以太网类型Ethertype＝0800(IP)，8表示为以太网。

ICMP，IP,UDP,TCP报头部分都有checksum（检验和）字段。

ICMP和IP报头校验和的计算都很简单，使用RFC1071中给出的方法即可完成（如下）。

//计算校验和USHORT checksum(USHORT *buffer,int size){unsigned long cksum=0;while(size>1){cksum+=*buffer++;size-=sizeof(USHORT);}if(size){cksum+=*(UCHAR *)buffer;}//将32位数转换成16while (cksum>>16)cksum=(cksum>>16)+(cksum & 0xffff);return (USHORT) (~cksum);}UDP/TCP报头中的校验和的计算比较复杂的，要用到 UDP/TCP伪首部：先要填充伪首部各个字段，然后再将UDP/TCP报头以后（包括报头）的数据附加到伪首部的后面，再对位首部使用上述校验和计算，所得到的值才是UDP/TCP报头部分的校验和。

位首部可以用如下的结构体表示：typedef struct{ULONG sourceip; //源IP地址ULONG destip; //目的IP地址BYTE mbz; //置空(0)BYTE ptcl; //协议类型USHORT plen; //TCP/UDP数据包的长度(即从TCP/UDP报头算起到数据包结束的长度单位:字节)}Psd_Header;这个过程是一个很繁琐的过程，计算过几次后再也忍受不了做这样重复的工作，于是写了一个通用的计算函数。

这个函数使用起来我感觉非常方便：先封装好你的数据包（完整的，包括以太头），然后将数据包的首地址作为参数，调用该函数即可。

函数将帮你完成IP报头以及UDP/TCP报头部分校验和的计算。

//————————————————————————-// PacketCheckSum// 计算数据包的校验和// 参数:packet-待处理数据(将封装好的数据包的指针)//————————————————————————-void PacketCheckSum(unsigned char packet[]){Dlc_Header *pdlc_header=NULL; //以太头指针Ip_Header *pip_header=NULL; //IP头指针unsigned short attachsize=0; //传输层协议头以及附加数据的总长度pdlc_header=(Dlc_Header *)packet;//判断ethertype,如果不是IP包则不予处理if(ntohs(pdlc_header->ethertype)!=0×0800) return;pip_header=(Ip_Header *)(packet+14);//TCP包if(0×06==pip_header->proto){Tcp_Header *ptcp_header=NULL; //TCP头指针Tcp_Psd_Header *ptcp_psd_header=NULL;ptcp_header=(Tcp_Header *)(packet+14+((pip_header->ver_len)&15)*4); attachsize=ntohs(pip_header->total_len)-((pip_header->ver_len)&15)*4;ptcp_psd_header=(Tcp_Psd_Header *)malloc(attachsize+sizeof(Tcp_Psd_Header)); if(!ptcp_psd_header) return;memset(ptcp_psd_header,0,attachsize+sizeof(Tcp_Psd_Header));//填充伪TCP头ptcp_psd_header->destip=pip_header->destIP;ptcp_psd_header->sourceip=pip_header->sourceIP;ptcp_psd_header->mbz=0;ptcp_psd_header->ptcl=0×06;ptcp_psd_header->tcpl=htons(attachsize);//计算TCP校验和ptcp_header->chksum=0;memcpy((unsigned char *)ptcp_psd_header+sizeof(Tcp_Psd_Header),(unsigned char *)ptcp_header,attachsize);ptcp_header->chksum=checksum((unsigned short *)ptcp_psd_header,attachsize+sizeof(Tcp_Psd_Header));//计算ip头的校验和pip_header->checksum=0;pip_header->checksum=checksum((unsigned short *)pip_header,20);return;}//UDP包if(0×11==pip_header->proto){Udp_Header *pudp_header=NULL; //UDP头指针Udp_Psd_Header *pudp_psd_header=NULL;pudp_header=(Udp_Header *)(packet+14+((pip_header->ver_len)&15)*4); attachsize=ntohs(pip_header->total_len)-((pip_header->ver_len)&15)*4;pudp_psd_header=(Udp_Psd_Header *)malloc(attachsize+sizeof(Udp_Psd_Header)); if(!pudp_psd_header) return;memset(pudp_psd_header,0,attachsize+sizeof(Udp_Psd_Header));//填充伪UDP头pudp_psd_header->destip=pip_header->destIP;pudp_psd_header->sourceip=pip_header->sourceIP;pudp_psd_header->mbz=0;pudp_psd_header->ptcl=0×11;pudp_psd_header->udpl=htons(attachsize);//计算UDP校验和pudp_header->chksum=0;memcpy((unsigned char *)pudp_psd_header+sizeof(Udp_Psd_Header),(unsigned char *)pudp_header,attachsize);pudp_header->chksum=checksum((unsigned short *)pudp_psd_header,attachsize+sizeof(Udp_Psd_Header));//计算ip头的校验和pip_header->checksum=0;pip_header->checksum=checksum((unsigned short *)pip_header,20);return;}return;}需要几个头文件，以及库：#include <winsock2.h>#include <windows.h>#include “packet.h”#pragma comment(lib,”ws2_32.lib”)如果要自己填充IP数据报，那么计算Checksum是必不可少的一步，算法如下。

一．实验目的PING程序是我们使用的比较多的用于测试网络连通性的程序。

PING程序基于ICMP，使用ICMP的回送请求和回送应答来工作。

由计算机网络课程知道，ICMP是基于IP的一个协议，ICMP包通过IP的封装之后传递。

课程设计中选取PING程序的设计，其目的是希望同学们通过PING程序的设计，能初步掌握TCP/IP网络协议的基本实现方法，对网络的实现机制有进一步的认识。

二．实验内容和要求1、RAW模式的SOCKET编程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。

熟悉SOCKET的编程，包括基本的系统调用如SOCKET、BIND等；2.具体内容2.1定义数据结构需要定义好IP数据报、ICMP包等相关的数据结构；2.2程序实现在WINDOWS环境下实现PING程序；2.3程序要求在命令提示符下输入：PING ΧΧΧ.ΧΧΧ.ΧΧΧ.ΧΧΧ其中ΧΧΧ为目的主机的IP地址，不要求支持域名，对是否带有开关变量也不做要求。

不带开关变量时，要求返回4次响应。

返回信息的格式：REPLY FROM ΧΧΧ.ΧΧΧ.ΧΧΧ.ΧΧΧ或REQUEST TimeOut （无法PING通的情况）。

三.基本思路及所涉及的相关理论3.1 功能模块设计本系统共有 4 个模块，分别是初始化模块、功能控制模块、数据控制模块、数据报解读模块和ping测试模块.3.1.1 初始化模块。

改模块用于初始化各个全局变量，为全局变量赋初始值；初始化，加载库。

3.1.2功能控制模块。

改模块是被其它模块调用，其功能包括获取参数、计算校验和填充数据报文、释放占用资源和显示用户帮助。

3.1.3数据报解读模块。

改模块用于解读接收到的报文和选项。

3.1.4测试模块。

改模块是本程序的核心模块，调用其他模块实现其功能，主要是实现的功能。

TCPIP数据包结构详解TCP/IP是一种广泛使用的网络协议，用于在Internet上进行数据通信。

TCP/IP数据包结构是指TCP/IP协议对数据包的组织和封装方式。

下面将详细介绍TCP/IP数据包结构。

TCP/IP数据包由多个部分组成，其中包括IP头部、TCP/UDP头部、数据（Payload）以及选项部分。

下面将逐一介绍每个部分的功能和结构。

1. IP头部（IP Header）：IP头部是TCP/IP数据包的第一个部分，用于指定源IP地址和目标IP地址。

IP头部还包含其他一些字段，如版本号、服务类型、包长、标识符、标志位等。

-版本号：指定IP协议的版本，如IPv4或IPv6-服务类型：指定数据包的优先级。

-包长：指定整个IP数据包的长度。

-标识符：用于唯一标识一个数据包。

-标志位：用于控制数据包的分片和重组。

2. TCP/UDP头部（TCP/UDP Header）：TCP/UDP头部紧随IP头部，用于指定源端口和目标端口。

TCP头部和UDP头部具有相似的结构。

-源端口：指定发送数据的应用程序端口。

-目标端口：指定接收数据的应用程序端口。

-序列号和确认号：用于实现TCP协议的可靠传输机制。

- 标识TCP选项：例如最大分段大小（Maximum Segment Size）等。

3. 数据（Payload）：数据部分是TCP/IP数据包中的主要内容，包含应用层的数据信息。

例如，HTTP协议中的请求或响应报文就是通过数据部分传输的。

4. 选项部分（Options）：选项部分是可选的，用于存储一些与特定协议相关的额外信息。

例如，TCP协议中的选项可以用于实现窗口缩放和选择确认等功能。

总结起来，TCP/IP数据包结构包括IP头部、TCP/UDP头部、数据和选项部分。

这些部分的结构和字段的具体定义可以根据具体的协议版本和实现来确定。

在实际的网络通信中，数据包会通过路由器和交换机等设备进行传输。

路由器根据IP头部中的目标IP地址进行路由选择，将数据包转发到正确的下一个网络节点。

《计算机网络》重要知识点总结1.滑动窗口①发送端→发送窗口→对发送端进行流量控制→设定窗口大小，控制发送帧的数量接收端→接收窗口→只有受到的数据帧落入接收窗口内才允许接收，否则一律丢弃②滑动窗口是用来对链路的发送端进行流量控制。

③发送窗口大小 WT 代表在还没有收到对方确认信息的情况下发送端最多可发送多少个数据帧。

④在连续 ARQ 协议中，接收窗口的大小 WR = 1时：1>只有当收到的帧的序号与接收窗口一致时才能接收该帧。

否则，就丢弃它。

2>每收到一个序号正确的帧，接收窗口就向前滑动一个帧的位置。

同时发送对该帧的确认。

⑤滑动窗口的重要特性：1>只有在接收窗口向前滑动时（与此同时也发送了确认），发送窗口才有可能向前滑动。

2>收发两端的窗口按照以上规律不断地向前滑动，因此这种协议又称为滑动窗口协议。

3>当发送窗口和接收窗口的大小都等于 1时，就是停止等待协议。

⑥发送窗口的最大值：当用 n 个比特进行编号时，若接收窗口的大小为 1，则只有在发送窗口的大小 WT≤2n-1时，连续 ARQ 协议才能正确运行。

发送端：接收端：2.停止等待协议①完全理想化的数据传输→具有最简单流量控制的数据链路层协议→实用的停止等待协议②停止等待协议:发送端一次只发一个数据帧，接收端一次也只接收一个(接收后发送确认帧)③超时计时器作用：1>结点A每发送完一个数据帧时，就启动一个超时计时器。

2>若到了超时计时器所设置的重传时间t out而仍收不到结点 B 的任何确认帧，则结点 A 就重传前面所发送的这一数据帧。

3>一般可将重传时间选为略大于“从发完数据帧到收到确认帧所需的平均时间”④解决重复帧问题：1>使每一个数据帧带上不同的发送序号。

每发送一个新的数据帧就把它的发送序号加 1。

2>若结点 B 收到发送序号相同的数据帧，就表明出现了重复帧。

这时应丢弃重复帧，因为已经收到过同样的数据帧并且也交给了主机 B3>但此时结点 B 还必须向 A 发送确认帧 ACK，因为 B 已经知道 A 还没有收到上一次发过去的确认帧 ACK⑤帧的编号问题：使用一个比特的0和1两种不同的序号来对每次发送的帧进行编号⑥帧的发送序号：数据帧中的发送序号 N(S) 以 0 和 1 交替的方式出现在数据帧中；每发一个新的数据帧，发送序号就和上次发送的不一样。

TCP,UDP完整数据包校验和通用计算TCP,UDP完整数据包校验和通用计算ICMP，IP,UDP,TCP报头部分都有checksum（检验和）字段。

ICMP和IP报头校验和的计算都很简单，使用RFC1071中给出的方法即可完成（如下）。

//计算校验和USHORT checksum(USHORT *buffer,int size){unsigned long cksum=0;while(size>1){cksum+=*buffer++;size-=sizeof(USHORT);}if(size){cksum+=*(UCHAR *)buffer;}//将32位数转换成16while (cksum>>16)cksum=(cksum>>16)+(cksum & 0xffff);return (USHORT) (~cksum);}UDP/TCP报头中的校验和的计算比较复杂的，要用到UDP/TCP伪首部：先要填充伪首部各个字段，然后再将UDP/TCP报头以后（包括报头）的数据附加到伪首部的后面，再对位首部使用上述校验和计算，所得到的值才是UDP/TCP报头部分的校验和。

位首部可以用如下的结构体表示：typedef struct{ULONG sourceip; //源IP地址ULONG destip; //目的IP地址BYTE mbz; //置空(0)BYTE ptcl; //协议类型USHORT plen; //TCP/UDP数据包的长度(即从TCP/UDP报头算起到数据包结束的长度单位:字节)}Psd_Header;这个过程是一个很繁琐的过程，计算过几次后再也忍受不了做这样重复的工作，于是写了一个通用的计算函数。

这个函数使用起来我感觉非常方便：先封装好你的数据包（完整的，包括以太头），然后将数据包的首地址作为参数，调用该函数即可。

函数将帮你完成IP报头以及UDP/TCP报头部分校验和的计算。

以太网帧，IP，TCP,UDP首部结构1.以太网帧的格式以太网封装格式2.IP报头格式IP是TCP/IP协议簇中最为重要的协议。

所有的TCP，UDP, ICMP 和IGMP数据都以IP数据报格式传输。

IP提供的是不可靠、无连接的协议。

普通的IP首部长为20个字节，除非含有选项字段。

4位版本：目前协议版本号是4，因此IP有时也称作IPV4.4位首部长度：首部长度指的是首部占32bit字的数目，包括任何选项。

由于它是一个4比特字段，因此首部长度最长为60个字节。

服务类型（TOS）：服务类型字段包括一个3bit的优先权字段（现在已经被忽略），4bit的TOS子字段和1bit未用位必须置0。

4bit的TOS分别代表：最小时延，最大吞吐量，最高可靠性和最小费用。

4bit中只能置其中1比特。

如果所有4bit均为0，那么就意味着是一般服务。

总长度：总长度字段是指整个IP数据报的长度，以字节为单位。

利用首部长度和总长度字段，就可以知道IP数据报中数据内容的起始位置和长度。

由于该字段长16bit，所以IP数据报最长可达65535字节。

当数据报被分片时，该字段的值也随着变化。

标识字段：标识字段唯一地标识主机发送的每一份数据报。

通常每发送一份报文它的值就会加1。

生存时间：T T L（time-to-live）生存时间字段设置了数据报可以经过的最多路由器数。

它指定了数据报的生存时间。

T T L的初始值由源主机设置（通常为 3 2或6 4），一旦经过一个处理它的路由器，它的值就减去 1。

当该字段的值为 0时，数据报就被丢弃，并发送 I C M P报文通知源主机。

首部检验和：首部检验和字段是根据 I P首部计算的检验和码。

它不对首部后面的数据进行计算。

I C M P、I G M P、U D P和T C P在它们各自的首部中均含有同时覆盖首部和数据检验和码。

3.TCP首部格式尽管T C P和U D P都使用相同的网络层（ I P），T C P却向应用层提供与U D P完全不同的服务。

计算机期末必考知识点总结一、计算机基础知识1. 计算机的概念和发展历史- 计算机的定义和特点- 计算机的五大发展阶段：电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模集成电路计算机和超大规模集成电路计算机- 计算机的性能指标：速度、存储容量、可靠性、功耗等2. 计算机的组成和工作原理- 计算机的五大基本组成部分：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备- 冯・诺依曼结构和哈佛结构- 计算机的工作原理：指令的执行过程、数据的存储和传输方式等3. 数字逻辑电路- 与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门的真值表和逻辑表达式- 组合逻辑电路和时序逻辑电路- 计算机中常用的数字逻辑电路：加法器、减法器、比较器、多路选择器、译码器、编码器等4. 计算机数制和编码- 常用的计算机数制：二进制、十进制、八进制、十六进制- 原码、反码、补码的定义和计算方法- ASCII码和Unicode编码的概念和应用5. 计算机存储器- 存储器的分类：主存储器（RAM和ROM）和辅助存储器（硬盘、光盘、U盘等）- 计算机存储器的层次结构：缓存、主存、辅存- 主存储器的组织方式：存储单元和单元编址、存储器的容量和带宽等概念6. 计算机硬件- CPU的组成和功能：运算器、控制器、寄存器等- 比特、字节和字的概念- 输入设备和输出设备的分类和特点- 硬盘、内存条、显示器等计算机硬件的原理和使用二、操作系统1. 操作系统的概念和功能- 操作系统的定义和特点- 操作系统的主要功能：进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等2. 进程管理- 进程和线程的概念和特点- 进程的状态和转换：创建、就绪、运行、阻塞、终止- 进程调度算法：先来先服务、短作业优先、最高响应比优先、时间片轮转等 - 进程同步与互斥：临界区、互斥量、信号量等3. 内存管理- 内存的分段和分页管理- 虚拟内存的概念和实现原理- 页面置换算法：最佳算法、先进先出算法、最近最久未使用算法等- 页面置换的性能评价指标：缺页率、命中率等4. 文件系统- 文件的组织和结构：顺序文件、索引文件、哈希文件等- 文件的存储方式：连续分配、链式分配和索引分配- 文件访问和管理：文件打开、关闭、读写等操作- 文件保护和安全性：文件权限、登录验证、访问控制等5. 设备管理- 设备管理的基本概念和功能- 设备的分配和调度：独占设备和共享设备的分配算法- 中断和DMA的原理和应用- 磁盘调度算法：先来先服务、最短寻道时间优先、电梯算法等6. 操作系统的分类和应用- 手机操作系统（Android、iOS等）- 服务器操作系统（Windows Server、Linux等）- 嵌入式操作系统（RTOS等）- 实时操作系统（RTOS、Linux等）三、网络技术1. 计算机网络的概念和分类- 计算机网络的定义和特点- 按规模分类：局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）等 - 按拓扑结构分类：总线型、环型、星型、网状型等2. 传输层协议- 传输层的主要功能和特点- TCP协议和UDP协议的概念和应用- TCP连接的建立和终止：三次握手、四次挥手等过程- TCP可靠传输的实现机制：滑动窗口、超时重传等3. 网络层协议- 网络层的主要功能和特点- IP协议和ICMP协议的概念和应用- IP地址的分类和分组- 路由选择算法：静态路由、动态路由等4. 数据链路层协议- 数据链路层的主要功能和特点- 帧的结构和格式- CSMA/CD协议和CSMA/CA协议的原理和应用- 以太网、令牌环网、ATM等局域网技术的概念和特点5. 物理层协议- 物理层的基本概念和功能- 常用的物理层传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤等- 调制解调器的工作原理和应用- 数据的编码和解码：NRZ编码、曼彻斯特编码、差分曼彻斯特编码等四、数据库1. 数据库的概念和特点- 数据库的定义和基本特点- 数据库管理系统（DBMS）的功能和作用- 数据库的三级模式结构：外模式、概念模式、内模式2. 关系数据库- 关系模型的概念和特点- 实体、属性、关系的概念和表示方法- 数据库的设计和规范化：函数依赖、范式等- SQL语言的基本操作：查询、插入、删除、更新等3. 数据库索引和查询优化- 索引的概念和分类- B树和B+树的原理和应用- 查询优化的基本原理和方法- 数据库的并发控制和事务处理：锁、并发控制算法、事务的ACID特性等4. 数据库安全和备份- 数据库安全性的需求和威胁- 用户账户管理和权限控制- 数据库的备份和恢复策略- 数据库的容灾和故障恢复机制五、编程语言1. 编程语言的概念和分类- 编程语言的定义和特点- 编程语言的分类：高级语言、汇编语言、机器语言等- 常见的编程语言：C、C++、Java、Python等2. C语言- C语言的特点和优势- C语言的基本语法：变量、常量、运算符、控制语句等- 函数的定义和调用- 数组、指针、结构体和文件操作等基本概念和应用3. 面向对象编程- 面向对象编程的概念和特点- 类、对象、继承、封装、多态等面向对象编程的基本概念- C++和Java语言中的面向对象编程实现- 面向对象的设计原则和模式：单一职责原则、开闭原则、工厂模式、单例模式等4. 网络编程- Socket编程的基本概念和原理- TCP和UDP协议在网络编程中的应用- 客户端和服务器端的实现方法- HTTP协议和Web编程的基本概念和应用5. 数据结构和算法- 数据结构的概念和分类- 线性表、树、图等常见数据结构的定义和应用- 常用的算法和数据处理方法：排序、查找、递归、动态规划等- 算法的时间复杂度和空间复杂度的概念和计算方法以上就是计算机期末必考的知识点总结，希望可以帮助大家复习和提高考试成绩。

tcp伪首部格式摘要：1.TCP 协议概述2.TCP 伪首部的概念和作用3.TCP 伪首部格式4.TCP 伪首部的应用5.结论正文：1.TCP 协议概述TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。

TCP 协议负责在通信双方建立稳定的连接，保证数据包的可靠传输，以及数据的正确顺序。

在我国，TCP 协议被广泛应用于互联网、局域网等各类网络环境中。

2.TCP 伪首部的概念和作用TCP 伪首部（TCP Pseudo Header）是TCP 协议中的一个重要概念。

它实际上并不是真正的首部，而是一个数据结构，用于描述TCP 报文的传输过程。

TCP 伪首部主要包括以下字段：源地址、目标地址、序列号、确认号、窗口大小、检查和、紧急指针、选项等。

这些字段在TCP 报文的传输过程中起到关键作用，如流量控制、拥塞控制、错误检测等。

3.TCP 伪首部格式TCP 伪首部格式如下：- 源地址（Source Address）：表示发送方的IP 地址。

- 目标地址（Destination Address）：表示接收方的IP 地址。

- 序列号（Sequence Number）：表示数据包在发送端的序列，用于接收端排序。

- 确认号（Acknowledgment Number）：表示接收端期望接收到的下一个数据包的序列号。

- 窗口大小（Window Size）：表示接收端当前的接收缓冲区大小，用于流量控制。

- 检查和（Checksum）：用于检测数据包在传输过程中的错误。

- 紧急指针（Urgent Pointer）：用于标识紧急数据。

- 选项（Options）：可选字段，如最大报文段长度（Maximum Segment Size）、时间戳（Timestamps）等。

4.TCP 伪首部的应用TCP 伪首部在TCP 协议中具有重要作用，主要体现在以下几个方面：- 流量控制：通过窗口大小字段，接收端可以告知发送端自己的接收能力，从而避免数据溢出。

udp首部的格式以及校验方式UDP（User Datagram Protocol）是一种无连接的协议，它在IP数据报的基础上添加了一个UDP头部，用于标识端口号和数据长度等信息。

UDP首部的格式如下：```0 7 8 15 16 23 24 31+--------+--------+--------+--------+| Source | Destination || Port | Port |+--------+--------+--------+--------+| | || Length | Checksum |+--------+--------+--------+--------+| || data (if any) |+-------------------------------------+```UDP首部共8个字节，其中各字段的含义如下：-源端口（Source Port）：2个字节，指源端口号，范围为0~65535。

-目的端口（Destination Port）：2个字节，指目的端口号，范围为0~65535。

-长度（Length）：2个字节，指UDP数据报的长度，包括UDP首部和数据部分。

-校验和（Checksum）：2个字节，用于检查UDP数据报在传输过程中是否出现错误。

-数据（Data）：可选字段，长度可变，最大长度为65535减去UDP首部长度8个字节。

UDP校验和的计算方式如下：1. 将UDP首部中的检验和字段设置为0。

2. 将UDP首部和数据部分看成一个16位字的序列，按照16位二进制补码求和。

3. 对求和结果进行二进制反码取反操作，得到校验和结果。

UDP的校验和是可选的，如果校验和字段为0，则表示不进行校验。

在实际应用中，UDP的校验和一般都会被启用，以保证数据传输的可靠性。

ipv4首部 protocol 协议字段IPv4（Internet Protocol version 4）是目前广泛应用的网络通信协议之一，它为互联网上的数据传输提供了基础支持。

在IPv4首部中，有一个重要的字段被称为protocol字段，它用于标识IP数据报中上层协议的类型。

本文将围绕protocol协议字段展开，探讨其作用和相关协议。

一、protocol字段的作用在IPv4首部中，protocol字段位于源IP地址和目的IP地址之后，占8个比特位（一个字节）。

它的作用是指示IP数据报中封装的上层协议。

通过protocol字段，接收方可以根据不同的协议类型进行相应的处理和解析。

二、常见的protocol协议类型1. ICMP（Internet Control Message Protocol，互联网控制报文协议）ICMP是一种网络层协议，用于在IP网络中传递控制消息。

它主要用于提供错误报告、网络状况检测、网络故障诊断等功能。

ICMP报文通常与ping命令相关联，用于测试目标主机的可达性。

2. TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）TCP是一种面向连接的传输层协议，它提供可靠的、面向字节流的数据传输。

TCP在传输数据之前，先要建立一个连接，然后通过可靠的数据传输机制将数据分割成适当的报文段，并在接收端进行重组和排序。

3. UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）UDP是一种无连接的传输层协议，它提供不可靠的数据传输。

UDP将应用程序传递给网络的数据封装成数据报，然后直接发送到网络上，不保证数据报的顺序和可靠性。

UDP适用于实时性要求较高的应用，如音频、视频传输等。

4. IGMP（Internet Group Management Protocol，Internet组管理协议）IGMP是一种网络层协议，用于在IP网络中进行组播（multicast）组管理。