网络协议分析课程设计之协议编程
实验一帧封装
实验目的：
•编写程序，根据给出的原始数据，组装一个IEEE 802.3格式的帧（题目）默认的输入文件为二进制原始数据（文件名分别为input1和input2））。
•要求程序为命令行程序。比如，可执行文件名为framer.exe，则命令行形式如下：framer inputfileoutputfile，其中，inputfile为原始数据文件，outputfile 为输出结果。
•输出:对应input1和input2得结果分别为output1和output2。
试验要求：
•编写程序，根据给出的原始数据，组装一个IEEE 802.3格式的帧（题目）默认的输入文件为二进制原始数据（文件名分别为input1和input2））。
•要求程序为命令行程序。比如，可执行文件名为framer.exe，则命令行形式如下：framer inputfileoutputfile，其中，inputfile为原始数据文件，outputfile 为输出结果。
输出:对应input1和input2得结果分别为output1和output2
验设计相关知识：
帧：来源于串行线路上的通信。其中，发送者在发送数据的前后各添加特殊的字符，使它们成为一个帧。Ethernet从某种程度上可以被看作是机器之间的数据链路层连接。
按802.3标准的帧结构如下表所示（802.3标准的Ethernet帧结构由7部
分组成）
802.3标准的帧结构
其中，帧数据字段的最小长度为46B 。如果帧的LLC 数据少于46B ，则应将数据字段填充至46B 。填充字符是任意的，不计入长度字段值中。
在校验字段中，使用的是CRC 校验。校验的范围包括目的地址字段、源地址字段、长度字段、LLC 数据字段。
循环冗余编码(CRC)是一种重要的线性分组码、编码和解码方法，具有简单、检错和纠错能力强等特点，在通信领域广泛地用于实现差错控制。CRC 校验码的检错能力很强，不仅能检查出离散错误，还能检查出突发错误。
利用CRC 进行检错的过程可简单描述如下：在发送端根据要传送的k 位二进制码序列，以一定的规则产生一个校验用的r 位监督码(CRC 码)，附在原始信息的后边，构成一个新的二进制码序列(共k+r 位)，然后发送出去。在接收端，根据信息码和CRC 码之间所遵循的规则进行检验，以确定传送中是否出错。这个规则在差错控制理论中称为“生成多项式”。
循环冗余校验码的特点：（1）CRC 校验码可检测出所有单个错误。（2）CRC 校验码可检测出所有奇数位错误。（3）CRC 校验码可检测出所有双位的错误（4）CRC 校验码可检测出所有小于、等于校验位长度的突发错误。（5）CRC 校验码可以](1/2)-[11-k 的概率检测出长度为(K+1)位的突发错误
实验分析：
• 填充帧头部字段 要完成一次帧封装的过程，首先要完成的就是帧头部的装入，这一过程只要将签到吗、定界符、目的地址、源地址、长度字段的相应数值按顺序写入就可以了。其中，长度字段的值即为要发送的数据的实际长度。 • 填充数据字段
在填充数据字段的过程中要注意的主要问题是数据字段的长度。802.3标准
中规定了帧数据字段的最小长度为46B，最大长度为1500B。如果数据不足46B，则需要通过填充0来补足；若数据长度超过1500B，则的大奖超过部分封装入下一个帧进行发送。
•CRC校验
帧封装的最后一步就是对数据进行校验，并将校验结果记入帧校验字段。
程序流程图：
CRC计算流程图：
序源代码：
#include
#include
#include
void main(intargc,char*argv[])
{
//如果输入命令行不正确，则输出提示后退出。
if(argc!=3)
{
cout< exit(0); } //打开指定的输出文件，以二进制方式打开并可读可写，如文件存在，则清除其内容。 fstream file(argv[2],ios::out|ios::in|ios::binary|ios::trunc,0); for(int i=0;i<7;i++) file.put((char)0xaa); file.put((char)0xab);//写入B的前导码和B的帧前定界符。 char des_add[]={char(0x00),char(0x00),char(0xE4),char(0x86),char(0x3A),char(0xDC)}; file.write(des_add,6);//写入B的目的地址。 char sor_add[]={char(0x00),char(0x00),char(0x80),char(0x1A),char(0xE6),char(0x65)}; file.write(sor_add,6);//写入B的源地址。 //创建输入文件流并打开指定的输入文件，以二进制方式打开并可读。 ifstreaminfile(argv[1],ios::in|ios::binary,0); int length=0; infile.seekg(0,ios::end);//将读指针移到文件末尾。 length=infile.tellg();//计算指针偏移量，即为输入文件的长度。 unsigned char* data=new unsigned char[length];//创建字符指针并根据文件长度初始化。 infile.seekg(0,ios::beg);//将读指针移到文件开始。 infile.read(data,length);//将文件数据读入到字符指针data中。 file.put(char(length>>8)); file.put(char(length&0xff));//将文件长度值按照逆序写入到输出文件的长度字段中。