网络编程——设计一个发送TCP数据包的程序_编写程序实现向特定主机发送一个tcp包

2.2 功能设计

        在本次课程设计中，要求发送一段数据包，里面包含一段数据信息。同时，为了验证数据包发送成功，还需要进行验证。因此需要实现至少发送数据包和验证发送是否成功的两项功能。建立服务端发送数据段，客户端接收数据段并发送反馈信息。当它们分别运行在不同的主机上，运行程序。根据程序的运行情况，便能验证这两项功能。

        在服务端，我们首先建立对源端口的监听。当客户端成功连接到源端口时，服务端即按要求发送数据段“This is my homework of network ,I amhappy!”到目的IP、端口。客户端，新建端口的监听，当收到数据段后发送“SendOK!”反馈给服务端。通过这样的数据包传送的数据，便能实现以上两种功能，见图3。要注意的是，服务端的源IP、端口即为客户端的目的IP、端口；服务端的目的IP、端口即为客户端的源IP、端口。

2.3 平台设计

         本次的课程设计在Java语言的平台上利用Java语言实现。为了实现在两台计算机发送数据包的功能。本次实验采用了物理机和虚拟机模拟在同一个局域网中。其中物理机采用Windows 8.1系统，IP地址为192.168.126.53，而虚拟机则采用Windows XP系统，IP地址为192.168.126.52。如图4所示。

2.4 数据结构的设计

        本次实验采用了String类型保存字符，而端口号则采用Int类型。而由于文本I/O需要编码和解码，所以，二进制I/O的效率比文本I/O的效率更高。因此最好使用二进制I/O在服务端和客户端之间进行数据传输，以便提高效率。因此，在读入和写入分别采用了DataInputStream和DataOutStrea这两个类。

2.5 接口设计

        根据题目要求，程序运行时必须输入4个参数：源IP、源端口、目的IP、目的端口。程序开始时会判断是否已经输入了4个参数，如果没有输入四个参数，或输入错误，输出错误提示，如图5所示。

3. 详细设计（按照实际情况分小点，详细书写整个的设计流程以及核心源代码）

3.1 参数读入

         不论是客户端还是服务端，根据要求，都需要读入IP和端口信息。而服务端的源IP、端口即为客户端的目的IP、端口；服务端的目的IP、端口即为客户端的源IP、端口。

String sourceIP = args[0];//源IP
    int sourcePort = Integer.parseInt(args[1]);//源端口
    String destinationIP = args[2];//目的IP
    int destinationPort = Integer.parseInt(args[3]);//目的端口

3.2 建立套接字

         无论是服务端还是客户端都需要建立套接字（Socket）。建立套接字有两种方法，一种是主动发送信息的。例外一种则是被动接收信息再发出反馈（监听）。在本次课程实验中，无论是两端既需用到主动发信息又需要用到监听。

//主动发送信息，发送方向为目的IP的目的端口
Socket socket = new Socket(destinationIP, destinationPort);
DataOutputStream dataOutputStream 
= new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
dataOutputStream.writeUTF("Response Please!");
//监听，接收发给源IP的源端口信息。
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(sourcePort);
    socket = serverSocket.accept();

3.3 发送或接收数据

         作为本次课程实验的重点，发送和接收是否成功是本次课程设计是否成功的关键。为了保证程序能够成功运行，本次发送的数据均采用二进制数据流。

	//发送信息
DataOutputStream dataOutputStream 
= new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
dataOutputStream.writeUTF("Response Please!"); 
//接收信息
DataInputStream dataInputStream
                        = new DataInputStream(socket.getInputStream());
                String dataSegment=dataInputStream.readUTF();

3.4 服务端功能实现

服务端在本次课程设计中，主要负责往目的套接字（目的IP+端口）发送数据段“Thisis my homework of network ,I am happy! ”，并接收来时目的套接字返回的数据段“SendOK!”，见图6。

//记录源和目的套接字的信息
String sourceIP = args[0];
int sourcePort = Integer.parseInt(args[1]);
String destinationIP = args[2];
int destinationPort = Integer.parseInt(args[3]);
 
//建立监听
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(sourcePort);
Socket socket = serverSocket.accept();
 
//接收来自客户端的信息
DataInputStream dataInputStream
                        = new DataInputStream(socket.getInputStream());
//发送信息
String dataSegment = "This is my homework of network ,I am happy!";
DataOutputStream dataOutputStream 
= new DataOutputStream(socket.getOutputStream()); 
dataOutputStream.writeUTF(dataSegment);
               
//接收成功信息
socket = new Socket(destinationIP, destinationPort);
dataOutputStream = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
dataOutputStream.writeUTF("Successfully Received!");
 
dataInputStream = new DataInputStream(socket.getInputStream());
dataSegment=dataInputStream.readUTF();
PrintMessage("接收到来自" + socket.getInetAddress().toString().substring(1) + ","
                        + socket.getPort() + "号端口的信息");
PrintMessage("信息内容为:" + dataSegment);
 
//关闭流
dataInputStream.close();
dataOutputStream.close();
socket.close();
serverSocket.close();