監(jiān)控ip包流量 [文檔在線提供].doc

目錄一、課程設計目的1二、課程設計要求1三、課程設計分析1四、運行結果:3五、心得體會:3參考文獻3源代碼:3一、課程設計目的隨著Internet技術的發(fā)展，基于IP協(xié)議的應用成為網(wǎng)絡技術研究與軟件開發(fā)的一個重要基礎，因此學習網(wǎng)絡層以基本概念，了解IP協(xié)議的基本內容，對于掌握TCP/IP協(xié)議的主要內容和學習網(wǎng)絡課程是十分重要的，通過本次課程設計，有助于熟悉IP包格式和加深對IP協(xié)議的理解。二、課程設計要求編制程序，監(jiān)控網(wǎng)絡，捕獲一段時間內網(wǎng)絡上的IP數(shù)據(jù)包，按IP數(shù)據(jù)包的源地址統(tǒng)計出該源地址在該時間段內發(fā)出的IP包的個數(shù)，將其寫入日志文件中或用圖形表示出來（建議用圖形表示出統(tǒng)計結果）。程序的具體要求如下：用命令行運行：IPStatistic time logfile其中，IPStatistic是程序名；time是設定的統(tǒng)計時間間隔（單位為分鐘，比如，2表示2分鐘）；logfile表示統(tǒng)計結果寫入的日志文件名（若用圖形表示統(tǒng)計結果則可以不選這個參數(shù)）。相關知識：IP是ICP/IP協(xié)議體系中的網(wǎng)絡層協(xié)議，TCP、UDP、ICMP和IGMP等其他協(xié)議都是以IP 協(xié)議為基礎的。IP的特點如下：（1） IP協(xié)議是一種不可靠、無連接的數(shù)據(jù)報傳送協(xié)議。（2） IP協(xié)議是點對點的網(wǎng)絡層通信協(xié)議。（3） IP協(xié)議向通信層隱藏了物理網(wǎng)絡的差異。三、課程設計分析1課程設計中的重點及難點（1）程序中會用到Winpcap, Winpcap是Windows packet capture的縮寫，這是UNIX下的lipbcap移植到Windows下的產(chǎn)物，是Win32環(huán)境下數(shù)據(jù)包捕獲的開放代碼函數(shù)庫。Winpcap由內核級的數(shù)據(jù)包過濾器，底層動態(tài)鏈接庫（packet.dll）和一個高層的獨立于系統(tǒng)的庫（wpcap.dll）組成。Winpcap提供以下功能：1） 捕獲原始數(shù)據(jù)報，包括共享網(wǎng)絡上各主機發(fā)送/接收的數(shù)據(jù)報以及各主機之間交換的數(shù)據(jù)報。2） 在數(shù)據(jù)報發(fā)往應用程序之前，按照自定義的規(guī)則過濾某些特殊的數(shù)據(jù)報。3） 將用戶構造的數(shù)據(jù)報發(fā)送到網(wǎng)絡中。4） 統(tǒng)計網(wǎng)絡的流量。Winpcap的主要功能在于獨立于主機協(xié)議（如TCP/IP）發(fā)送和接收原始數(shù)據(jù)報。也就是說，Winpcap不能阻塞、過濾或控制其他應用程序數(shù)據(jù)報的收發(fā)，它只是監(jiān)聽共享網(wǎng)絡上傳送的數(shù)據(jù)報。因此，它不能用于QoS調度程序或個人防火墻。 基于Winpcap的應用程序一般按照下面幾個步驟編寫：1） 獲取網(wǎng)絡設備列表。2） 選擇網(wǎng)卡并打開。3） 當捕獲數(shù)據(jù)包時，可能需要設置過濾器。4） 捕獲數(shù)據(jù)包或者發(fā)送數(shù)據(jù)包。Packet.dll相關數(shù)據(jù)結構typedef struct_ADAPTER ADAPTER /描述一個網(wǎng)絡適配器typedef struct_PACKET PACKET具 /描述一組網(wǎng)絡數(shù)據(jù)報的結構typedef struct NetType NetType /描述網(wǎng)絡類型的數(shù)據(jù)結構typedef struct npf_if_addr npf_if_addr /描述一個網(wǎng)絡適配器的IP地址struct bpf_hdr /數(shù)據(jù)報頭部struct bpf_stat /當前捕獲數(shù)據(jù)報（2）列出網(wǎng)卡列表，讓用戶選擇可用的網(wǎng)卡。（3）注意過濾器的使用，只需捕獲IP所，別的包都需過濾掉。2參考算法（1）取得當前網(wǎng)絡設備列表（在標準輸出上顯示，以讓用戶進行選擇）。（2）將用戶選擇的Ethernet卡以混雜模式打開，以接收到所有的數(shù)據(jù)包。（3）設置過濾器，此處的過濾器“IP”。（4）捕獲IP包并按包的源地址進行統(tǒng)計（用鏈表結構進行實現(xiàn)）。程序流程如圖1-1所示： 選取Ethermet網(wǎng)卡獲取網(wǎng)卡列表打開網(wǎng)卡（混雜模式）編譯設置過濾器捕獲IP包將IP 包源地址加入鏈表NY輸出鏈表內容超時否？開始結束圖1-1程序流程圖四、運行結果:安裝好WinPcap軟件，在VC+界面上點擊工具-選項-目錄。添加Include文件夾下的所有文件和Lib下的所有內容，調試完程序無誤后，點擊開始運行“cmd”進入目標文件夾Debug下運行IPI.EXE文件并加入?yún)?shù)2 bl.txt。此時程序會檢測電腦系統(tǒng)中的網(wǎng)卡數(shù)，然后選擇程序運行時的網(wǎng)絡接口,耐心等待兩分鐘后就會得到程序的運行結果.圖1-2系統(tǒng)中網(wǎng)絡接口數(shù)圖1-3選擇第三個網(wǎng)絡接口圖1-4兩分鐘之后捕獲的ip地址和數(shù)據(jù)包五、心得體會:通過本次計算機網(wǎng)絡課程設計，我更加充分的理解了課本上的知識，并能夠加以擴展，從而應用于實踐當中，這幾天的課程設計令我受益匪淺，我意識到我們所學的東西將來都是要付諸實踐的，所以一切要從實際情況出發(fā)，理論聯(lián)系實際，這樣才能真正發(fā)揮我們所具備的能力。這次計算機網(wǎng)絡課程設計歷時一個星期，在整整七天的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。以前對于編程工具的使用還處于一知半解的狀態(tài)上，但是經(jīng)過一段上機的實踐，對于怎么去排錯、查錯，怎么去看每一步的運行結果。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。這次課程設計終于順利完成了，在設計中遇到了很多編程問題，最后在老師的辛勤指導下，終于游逆而解。同時，在老師的身上我學得到很多實用的知識，在次我表示感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和各位指導老師再次表示忠心的感謝！參考文獻1 吳功宜 胡曉英.計算機網(wǎng)課程設計 北京:機械工業(yè)出版社,2007.12.2 張蕘學 郭國強.計算機網(wǎng)絡與Internet教程(第二版) 北京:清華大學出版社2006.11.3 王春曉 趙艷標.計算機網(wǎng)絡教程 北京:機械工業(yè)出版社,2005.08.4 張仁 何云.計算機網(wǎng)絡課程設計指導 北京:清華大學出版社 2006.05.源代碼: IP包頭部結構：Struct ip_headerUnsigned char ver_ihl； /版本號(4位)+頭部長度(4位)Unsigned char tos； /服務類型Unsigned short tlen； /總長度Unsigned short identification；/標識Unsigned short flags_fo； /標志+片偏移Unsigned char ttl； /生存時間Unsigned char proto； /協(xié)議Unsigned short crc； /校驗和 DWORD saddr； /源地址DWORD daddr； /目的地址Unsigned int op_pad /選項+填充；1） 選擇網(wǎng)卡。/選擇一個Ethrtnet卡For(d=alldevs；d；d=d-next) If(d-addresses!=NULL)i+；if(head=NULL) head=d；2)給出網(wǎng)卡列表，讓用戶選擇。For(d=alldevs；d；d=d-next)；/列出網(wǎng)卡列表,讓用戶進行選擇 Cout+j”:”name； If(d-description) Cout”descriptionname,1000,1,1000,errbuf)=NULL) Cout”nunable to open the adapter.”end1； Pcap_freealldevs(alldevs) ； return；4)編譯過濾器并設置過濾器.If(pcap-compile(fp,&fcode,packet-filter,1,netmask)0)Cout”nunable to compile the packet filter.check the syntax.n” ；Pcap-freealldevs(alldevs) ；return； /設置過濾器If(pcap-setfilter(fp,&fcode),0)Cout0)Time(&end) ； If(end-beg=min*60) /獲得系統(tǒng)時間 break； /計算統(tǒng)計時間 if(res=0) continue； /超時 ip_header *ih； / Ih=(ip_header *)(pkt_data+14) ；/14為Ethernet頭的長度 Link.addnode(ih-saddr) ；/將源IP 地址加入鏈表/Ip結點類，存放IP包的源IP地址和其發(fā)送數(shù)據(jù)包個數(shù)class IPNodeprivate: long m_lIPAddress; long m_lCount;public: IPNode *pNext; /構造函數(shù) IPNode(long sourceIP) m_lIPAddress=sourceIP; m_lCount=1; /數(shù)據(jù)包個數(shù)加1 void addCount() m_lCount+; /返回數(shù)據(jù)包個數(shù) long getCount() return m_lCount; /返回IP地址 long getIPAddress() return m_lIPAddress; ;/結點鏈表class NodeList IPNode *pHead; IPNode *pTail;public: NodeList() pHead=pTail=NULL; NodeList() if(pHead!=NULL) IPNode *pTemp=pHead; pHead=pHead-pNext; delete pTemp; /IP結點加入鏈表 void addNode(long sourceIP) if(pHead=NULL) pTail=new IPNode(sourceIP); pHead=pTail; pTail-pNext=NULL; else for(IPNode * pTemp=pHead;pTemp;pTemp=pTemp-pNext) if(pTemp-getIPAddress()=sourceIP)