畢業設計衛星通訊協議模擬：使用 Raw Socket 實現自定義傳輸層協議

衛星通訊環境下標準 TCP 不適用 (高延遲、高丟包、非對稱鏈路)，需實現自定義傳輸協議 (如 SCPS-TP、TP-Planet、UDT/QUIC 變體)。在 Linux/Windows 上可用 Raw Socket (SOCK_RAW) 繞過核心 TCP/IP 協議棧，直接收發 IP 封包，實現用戶態協議棧。

Raw Socket 基礎

// Linux
int sock = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_RAW); // 或 IPPROTO_TCP/UDP 自定義
// 需 root 權限 / CAP_NET_RAW
// 手工構造 IP 頭部 + 傳輸層頭部 + 負載
sendto(sock, packet, len, 0, (struct sockaddr*)&dest, sizeof(dest));

// Windows (受限)
SOCKET sock = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_IP);
// 需管理員權限，Win7+ 限制發送 TCP/UDP，通常用 WinPcap/Npcap 驅動繞過

衛星協議模擬架構建議

1. 用戶態協議棧庫：直接使用成熟開源實現，避免從零造輪子：
   UDT (UDP-based Data Transfer)：高吞吐、可靠傳輸，NASA 深空網測試過。
   QUIC (Chrome/Google)：UDP 多路複用、0-RTT、前向纠錯，適合高延遲。
   SCPS-TP (Space Communications Protocol Standards)：CCSDS 標準，專為衛星設計 (選擇性確認、擁塞控制調整)。
2. 模擬器架構：
   應用層 → 自定義傳輸層 (UDT/QUIC) → 網路模擬模組 (延遲/丟包/誤碼/斷鏈注入) → Raw Socket / TUN/TAP 虛擬網卡 → 實體網卡/回環。
3. MFC 整合：將核心邏輯封裝為 DLL/靜態庫，MFC 呼叫介面啟動/停止/配置參數/統計顯示。

關鍵參考資源

• UDT 官網：https://udt.sourceforge.net/ (含 C++ 源碼、VS 專案)
• QUIC 實現：quic-go (Go)、Chromium net/quic (C++)
• Raw Socket 範例：Linux Raw Socket 程式設計詳解
• TUN/TAP 虛擬網卡：Kernel 文檔，配合 libslirp 或自寫用戶態 TCP/IP。

避坑指南

• Raw Socket 需管理員/Root 權限，生產部署需配置 capabilities 或 systemd service。
• Windows 原生 Raw Socket 受限嚴重，建議用 WinPcap/Npcap 或 TUN/TAP (Wintun) 驅動層繞過。
• 校驗和計算、分片重組、ICMP 差錯處理皆需自行實現，工作量極大，務必基於現有庫二次開發。

畢業設計重點展示「協議設計原理、關鍵參數對性能影響、模擬環境搭建」，而非從零寫完整協議棧。善用 UDT/QUIC 開源實現事半功倍。