計算機網(wǎng)絡課程設計實驗報告

1、中南大學課程設計報告課程：計算機網(wǎng)絡課程設計題目： 基于 Winpcap 的網(wǎng)絡流量統(tǒng)計分析指導教師：張偉目錄第一章 總體設計一、實體類設計 P3二、功能類設計 P3三、界面設計 P3第二章 詳細設計一、實體類實現(xiàn) P4二、功能類實現(xiàn) P4三、界面實現(xiàn) P5第三章 源代碼清單及說明一、P7二、P9三、P9四、P13第四章 運行結(jié)果 P19第五章 心得體會 P21第一章 總體設計一、實體類設計TCP UPD ICMP、ARP廣播數(shù)據(jù)包五個包的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計二 功能類設計（1）網(wǎng)卡獲?。?）包的抓捕（3）包的處理三 界面設計（1）布局（2）按鈕功能連接第二章 第二章 詳細設計實體類實現(xiàn)TCP UPD

2、 ICMP、ARP廣播數(shù)據(jù)包五個包的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設計。本程序采用Java編寫，基于win 10pcap。WinlOpcap是winpcap在win 10系統(tǒng)上的適用版本。Java 對于winpcap使用jnetpcap 進行支持。對于 TCP UPD ICMP ARP廣播數(shù)據(jù)包五種類型的包，在 jnetpcap的jar包中大部分已經(jīng)封裝好了相關的實體類型。對應如下：ARP實體類：UPD實體類：IP實體類：TCP實體類：UDP實體類：而對于其中的廣播數(shù)據(jù)包，其判斷我利用捕獲到的IP包的目的地址進行判斷，若其目的地址為，則認為其為廣播數(shù)據(jù)包。|二、功能類實現(xiàn)（1 ）網(wǎng)卡獲取電腦上的包的發(fā)送與接受都得通

3、過網(wǎng)卡來進行，所以為了完成局域網(wǎng)數(shù)據(jù)包的捕獲和統(tǒng)計， 我首先要做的是獲取到電腦上的網(wǎng)卡列表，然后選擇一個網(wǎng)卡進行包的捕獲。而相關代碼在jn etpcap的官網(wǎng)的示例代碼1中可以找到，從中可以學習到的是 jn etpcap的各種使用方法。在我電腦上可以捕獲到三個網(wǎng)卡，一個是本機自身的物理網(wǎng)卡，另外兩個是虛擬機模擬出的虛擬網(wǎng)卡。（2 ）包的抓捕Jn etpcap中包的抓捕也是有著固定的格式的，這在官網(wǎng)的示例代碼中也是可以找到的，只要設置好相關的參數(shù)，就可以進行抓捕具體方法如下，利用Pcap對象的loop方法。就是實例化一個 Pcap對象，然后調(diào)用其loop方法。 第一個參數(shù)arg0代表循環(huán)次數(shù)，第

4、二個參數(shù)就是傳入一個PcapPaketHandler或其子類的對象，這個對象類型是要由我們自己編寫的對包處理的方法。（3 ）包的處理在這里對捕獲的包的處理我是編寫了一個PcapPacketHa ndler的子類，然后重寫了nextPacket()方法。在這個方法里我把捕獲到的包當作參數(shù)傳遞個具體的處理方法（packet ）。（packet ）方法是由我自己編寫的。handlePacket 是packetMatch的一個靜態(tài)方法，可以直接調(diào)用。在這個方法里面，它會把捕獲到的包的包頭和TCP UPD ICMR ARR廣播數(shù)據(jù)包五種類型的包的包頭進行一一比較，以確認是否抓到了了相對應的包。這兒還用到

5、的就是 jnetpcap 的內(nèi)部的一個方法，就是 （arg0），通過在 arg0傳入已在jnetpcap 里封裝好的包的類型的實例，可以很好的判斷該包是屬于什么包類型的，是TCP UPD ICMP ARP還是廣播數(shù)據(jù)包。然后內(nèi)部對于各種包的信息的輸出也有很好的支持，可以直接使用相應的toString 方法，就可以輸出各種相關信息。（4）網(wǎng)絡流量統(tǒng)計對于各個捕獲到的包，分別針對各種類型的包設計了一個Double變量用于統(tǒng)計其傳送過來相應包頭的大小，并在停止抓包后將統(tǒng)計的數(shù)據(jù)輸出在最下方的TextArea里面。三、界面實現(xiàn)本程序在設計 GUI時使用了 Java的一個很好的插件 WindowBuil

6、der 。（1）布局一開始使用Border Layout布局，安排好各個按鈕位置， 文本框位置。后來采用Absolute layout ， 并將窗口大小固定化。在布局的最上方是一個 JToolBar 的實例對象，其中放置有選擇網(wǎng)卡、開始抓包、停止抓包、清 空記錄等四個選項，中間是兩個帶滾動條的多行文本框，左邊的用于顯示捕獲的包的列表，右邊用于 顯示左邊的我們選中的包的具體信息。最下方會在停止抓包按鈕生效后輸出總的抓包情況。 （2）按鈕功能連接在布局的最上方是一個 JToolBar 的實例對象，其中放置有選擇網(wǎng)卡、開始抓包、停止抓包、清 空記錄等四個選項，其中選擇網(wǎng)卡的功能具體由JComboBo

7、x（多文本選擇框）上的選項決定，這個多文本選擇框監(jiān)聽著 網(wǎng)卡獲取的方法，它會從該方法獲得一個網(wǎng)卡列表，然后將其文本輸出。開始抓包的方法所對應的事件是抓包的事件， 并且該抓包事件是個并發(fā)的進程。 因為如果不將其 設置為并發(fā)進程，其會使其它事件一直阻塞，甚至連停止抓包都做不到。停止抓包的事件其實是改變 了開始抓包中的一個標志位，讓其為假。該標志為為真，抓包程序會一直進行，該標志為為假，抓包 停止。下方兩個文本框，左邊的文本框監(jiān)聽的是開始抓包這個事件，當這個事件開始，這個事件會向文 本框傳輸捕獲到的包的列表， 然后讓其顯示。 而右邊的文本框監(jiān)聽的是左邊文本框我們選中的內(nèi)容的 相應事件。因為對于我們捕

8、獲到的包我進行了編號，當我們在左邊的文本框選中了一個包之后，左邊 的文本框?qū)陌男蛱枙挥疫叺奈谋究颢@取， 用于在一個列表中根據(jù)序號查找到相對應的包的詳 細內(nèi)容，然后將其輸出。統(tǒng)計功能的實現(xiàn)是在每個包的具體處理時， 在處理包的方法類中已經(jīng)有定義好幾個靜態(tài)變量用于 計數(shù)，每個包具體處理時， 將相對應的包類型數(shù)量加一即可。 還定義了其它的變量用于統(tǒng)計流量大小， 也是在每個包具體處理時，將相對應的包的大小加到相對應的靜態(tài)變量上即可。第三章 源代碼清單及說明etDescription();*/ppend(ipInt24)&0xff).append(.).append(ipInt16)&0xff).

9、append(.).append(ipInt8)&0xff).append(.).append(ipInt&0xff).toString();*/public static void main(String args) (new Runnable() public void run() try Windows frame = new Windows(); (true); catch (Exception e) (););* Create the frame.*/public Windows() setTitle(u6293u5305); setDefaultCloseOperation; se

10、tBounds(100, 100, 692, 477); contentPane = new JPanel(); (new EmptyBorder(5, 5, 5, 5); setContentPane(contentPane); (null);(false);JToolBar toolBar = new JToolBar();(5, 5, 666, 23);(toolBar);JButton button = new JButton(u9009u62E9u7F51u5361); (button);final JComboBox comboBox = new JComboBox();(new

11、ActionListener() public void actionPerformed(ActionEvent e) String net=(String)(); ArrayList alldevs=(); int i=0;for (PcapIf device : alldevs) if()=i; (); i+;);(new ItemListener() public void itemStateChanged(ItemEvent arg0) );(comboBox);JButton button_1 = new JButton(u5F00u59CBu6293u5305); (action_

12、1);(button_1);JButton button_2 = new JButton(停止抓包 );(action_2);(new ActionListener() public void actionPerformed(ActionEvent arg0) );(button_2);JButton button_3 = new JButton(u6E05u7A7Au8BB0u5F55);(new ActionListener() public void actionPerformed(ActionEvent e) );(action_3);(button_3);Border brd=(1,

13、 1, 2, 2, ;(brd);(new ListSelectionListener()public void valueChanged(ListSelectionEvent arg0) etDescription();private class SwingAction_1 extends AbstractAction public SwingAction_1() putValue(NAME, 開始抓包 ); putValue(SHORT_DESCRIPTION, Some short description);public void actionPerformed(ActionEvent

14、e) tart();private class SwingAction_2 extends AbstractAction public SwingAction_2() putValue(NAME, 停止抓包 ); putValue(SHORT_DESCRIPTION, Some short description);public void actionPerformed(ActionEvent e) ();();String message=Tcp:+包 +KB +Udp:+ 包 +KB +n+ Icmp:+ 包 +KB + Arp:+ 包 +KB +n+ 廣播數(shù)據(jù)包 + 包+ +KB + 總

15、流量： +MB;(message);private class SwingAction_3 extends AbstractAction public SwingAction_3() putValue(NAME, 清空記錄 ); putValue(SHORT_DESCRIPTION, Some short description);public void actionPerformed(ActionEvent e) ();第四章 運行結(jié)果第五章 心得體會通過這次實驗我對于 TCP UPD ICMP ARR廣播數(shù)據(jù)包等包的結(jié)構(gòu)有了更好的認識。對于電腦 上底層的發(fā)包與抓包也有了一定的認識。 然后就

16、是對用 Eclipse 進行編寫 Java 程序有了更深的體會。Java 是一個成熟的語言， Eclipse 是一個比較完善的工具， 對于各個方面知識的應用編寫都有一 定的基礎支持。例如這次編寫， Eclips 就通過 jnetpcap 很好的銜接了 winpcap 的借口功能。另外， 在界面編寫上， windowbuilder 也非常好用。這是一種可視化的編程，可以直接拖拉各種部件，在容 器內(nèi)進行布局。然后對于各個部件事件的添加也是很方便，這加快了程序的開發(fā)過程。嗯，這次的實驗對于我來說不是很難，感覺這主要是前人種樹，后人乘涼。很多東西都已經(jīng)有了 很完善的工具和結(jié)構(gòu)。 而現(xiàn)階段我所能學習的感覺無非是對于各種語言工具各種插件 框架的使用，對于這些前人們編寫的東西掌握到一定的程度，以方便以后自行開發(fā)自己的一些工具。覺得課設就是一個學習過程。我在前人走過的路上學習著，避免走太多的彎路。在另一方面，也 在路上不斷積累，好在以后可以厚