IP数据报的封装过程设计.docxVIP

TCP/IP课程设计报告课程设计任务书题目：IP数据包的封装过程设计主要内容：分析IP协议首部，定义数据结构，用自然语言写出封装过程中的各个函数。设计校验算法、分片处理、队列处理等。包括数据结构、处理函数、处理流程。基本要求：4人组合成一个小组，分别做ip协议中的输入模块、输出模块以及校验算法等。主要参考资料：1．TCP/IP详解　卷2：实现(美)莱特等著机械工业出版社2. TCP/IP详解　卷1：协议(美)史蒂文斯著机械工业出版社3.用TCP/IP进行网际互连第二卷(美)Douglas E.Comer著电子工业出版社摘要：运输层把它的数据和首部部分发送到IP层，IP层收到数据包后，先在主机的缓存中进行排队，然后，进行封装，再加上IP首部后成为整个数据链路层的收据部分。其中在添加IP首部的时候，对IP首部的实现加以设计，以及IP层在接受运输层传下来的数据进行队列和分片处理，同时对IP数据包的首部进行进行检验和计算。重要的是设计出队列处理、分片处理以及检验和处理的实现过程。目录一、设计内容………………………………………5二、模块的划分……………………………………5三、设计思路…………………………………… 5四、变量的定义……………………………………8五、设计流程图……………………………………6六、心得体会……………………………………15七、参考文献………………………………………15设计内容：分析IP协议首部，定义数据结构，用自然语言写出封装过程中的各个函数。设计检验和算法、进行分片处理、队列处理。包括数据结构、处理函数、处理流程。模块的划分：根据课程设计所要设计的内容以及设计要求，我们把IP数据包的封装过程设计大致分为五个模块，分别为：整体结构模块及其实现过程、IP数据包的首部格式及其实现模块、IP数据包的分片处理及其实现模块、IP数据包首部检验算法及其实现模块、队列处理及其实现模块。我负责的模块是整体结构模块及其实现过程和队列处理及其实现过程两个模块。模块的设计思路：IP数据包的封装过程互联网络层是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IP数据包,并把IP数据包传送给数据链层。IP协议在TCP/IP协议族中处于核心地位,IP协议制定了统一的IP数据包格式,以消除个通信子网中的差异,从而为信息发送方和接收方提供了透明的传输通道。数据封装入IP数据包后，传递到数据链路层，在网际间逐“跳”进行传送。在那里，数据包继续进行封装，IP报头和所有数据都封装成链路层帧，如以太网帧。IP数据包可以封装成许多这样的数据链路层帧，然后在网络间进行路由传送。在每一跳处，IP数据包都从数据链路层帧中剥离出来，然后重新打包成帧以传送至下一跳。在此过程中，IP数据包都不发生变化（除了一些控制字段），直至其到达最终目的地。IP数据包在概念上类似于以太网或其它数据链路层的帧。二者最重要的区别是，IP数据包旨在促进网络间的传输，而数据链路层帧仅用于在物理网络中的直接传送。IP报头中的字段用于管理网络间的数据包传送，它们包括信息传递所需的关键信息，如目的设备的地址、帧类型标识、控制位等。数据包的首部格式0 4 8 16 19 24 31版本报头标长服务类型总长度标识标志片偏移生存时间协议头校验和源IP地址目的IP地址选项填充域数据部分IPv4首部一般是20字节长。在以太网帧中，IPv4包首部紧跟着以太网帧首部，同时以太网帧首部中的协议类型值设置为080016。 IPv4提供不同，大部分是很少用的选项，使得IPv4包首部最长可扩展到60字节(总是4个字节4个字节的扩展)版本（Version）：长度4比特。标识目前采用的IP协议的版本号。一般的值为0100（IPv4），IPv6的值（0110）首部长度（Header Length）：长度4比特。这个字段的作用是为了描述IP包头的长度，因为在IP包头中有变长的可选部分。IP包头最小长度为20字节，由于变长的可选部分最大长度可能会变成24字节。服务类型（Type of Service）：长度8比特。这个子段可以拆分成两个部分：Precedence和TOS。TOS目前不太使用。而Precedence则用于QOS应用。（TOS字段的详细描述RFC 1340 1349）长度（Total Length）：长度16比特。IP包最大长度65535字节。标识（Identifier）：长度16比特。该字段和Flags和Fragment Offest字段联合使用，对大的上层数据包进行分段（fragment）操作。标志（Flags）：长度3比特。该字段第一位不使用。第二位是DF位，DF位设为1时表明路由器不