监控IP包流量课程设计报告.doc-资料库

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目录一、课程设计目的.............................................................................1 二、课程设计要求.............................................................................1 三、课程设计分析.............................................................................1 四、运行结果:...................................................................................3 五、心得体会:...................................................................................4 参考文献.............................................................................................6 源代码:...............................................................................................7

一、课程设计目的随着 Internet 技术的发展，基于 IP 协议的应用成为网络技术研究与软件开发的一个重要基础，因此学习网络层以基本概念，了解 IP 协议的基本内容，对于掌握 TCP/IP 协议的主要内容和学习网络课程是十分重要的，通过本次课程设计，有助于熟悉 IP 包格式和加深对 IP 协议的理解。二、课程设计要求编制程序，监控网络，捕获一段时间内网络上的 IP 数据包，按 IP 数据包的源地址统计出该源地址在该时间段内发出的 IP 包的个数，将其写入日志文件中或用图形表示出来（建议用图形表示出统计结果）。程序的具体要求如下：用命令行运行：IPStatistic time logfile 其中，IPStatistic 是程序名；time 是设定的统计时间间隔（单位为分钟，比如，2 表示 2 分钟）；logfile 表示统计结果写入的日志文件名（若用图形表示统计结果则可以不选这个参数）。相关知识： IP 是 ICP/IP 协议体系中的网络层协议，TCP、UDP、ICMP 和 IGMP 等其他协议都是以 IP 协议为基础的。IP 的特点如下：（1） IP 协议是一种不可靠、无连接的数据报传送协议。（2） IP 协议是点对点的网络层通信协议。（3） IP 协议向通信层隐藏了物理网络的差异。三、课程设计分析 1．课程设计中的重点及难点（1）程序中会用到 Winpcap, Winpcap 是 Windows packet capture 的缩写，这是 UNIX 下的 lipbcap 移植到 Windows 下的产物，是 Win32 环境下数据包捕获的开放代码函数库。 Winpcap 由内核级的数据包过滤器，底层动态链接库（packet.dll）和一个高层的独立于系统的库（wpcap.dll）组成。 Winpcap 提供以下功能： 1）捕获原始数据报，包括共享网络上各主机发送/接收的数据报以及各主机之间 1

交换的数据报。 2）在数据报发往应用程序之前，按照自定义的规则过滤某些特殊的数据报。 3）将用户构造的数据报发送到网络中。 4）统计网络的流量。 Winpcap 的主要功能在于独立于主机协议（如 TCP/IP）发送和接收原始数据报。也就是说，Winpcap 不能阻塞、过滤或控制其他应用程序数据报的收发，它只是监听共享网络上传送的数据报。因此，它不能用于 QoS 调度程序或个人防火墙。基于 Winpcap 的应用程序一般按照下面几个步骤编写： 1）获取网络设备列表。 2）选择网卡并打开。 3）当捕获数据包时，可能需要设置过滤器。 4）捕获数据包或者发送数据包。 Packet.dll 相关数据结构 typedef struct_ADAPTER ADAPTER //描述一个网络适配器 typedef struct_PACKET PACKET 具 //描述一组网络数据报的结构 typedef struct NetType NetType //描述网络类型的数据结构 typedef struct npf_if_addr npf_if_addr //描述一个网络适配器的 IP 地址 struct bpf_hdr struct bpf_stat //数据报头部 //当前捕获数据报（2）列出网卡列表，让用户选择可用的网卡。（3）注意过滤器的使用，只需捕获 IP 所，别的包都需过滤掉。 2．参考算法（1）取得当前网络设备列表（在标准输出上显示，以让用户进行选择）。（2）将用户选择的 Ethernet 卡以混杂模式打开，以接收到所有的数据包。（3）设置过滤器，此处的过滤器“IP”。（4）捕获 IP 包并按包的源地址进行统计（用链表结构进行实现）。程序流程如图 1-1 所示： 2

开始获取网卡列表选取 Ethermet 网卡打开网卡（混杂模式）编译设置过滤器捕获 IP 包将 IP 包源地址加入链表超时否？输出链表内容结束四、运行结果: 图 1-1 程序流程图 3

安装好 WinPcap 软件，在 VC++界面上点击工具->选项->目录。添加 Include 文件夹下的所有文件和 Lib 下的所有内容，调试完程序无误后，点击开始—>运行 “cmd”进入目标文件夹 Debug 下运行 IPI.EXE 文件并加入参数 2 bl.txt。此时程序会检测电脑系统中的网卡数，然后选择程序运行时的网络接口,耐心等待两分钟后就会得到程序的运行结果. 图 1-2 系统中网络接口数图 1-3 选择第三个网络接口图 1-4 两分钟之后捕获的 ip 地址和数据包 4

五、心得体会: 通过本次计算机网络课程设计，我更加充分的理解了课本上的知识，并能够加以扩展，从而应用于实践当中，这几天的课程设计令我受益匪浅，我意识到我们所学的东西将来都是要付诸实践的，所以一切要从实际情况出发，理论联系实际，这样才能真正发挥我们所具备的能力。这次计算机网络课程设计历时一个星期，在整整七天的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。以前对于编程工具的使用还处于一知半解的状态上，但是经过一段上机的实践，对于怎么去排错、查错，怎么去看每一步的运行结果。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多编程问题，最后在老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在老师的身上我学得到很多实用的知识，在次我表示感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！ 5

参考文献 [1] 吴功宜胡晓英.计算机网课程设计北京:机械工业出版社,2007.12. [2] 张荛学郭国强.计算机网络与 Internet 教程(第二版) 北京:清华大学出版社 2006.11. [3] 王春晓赵艳标.计算机网络教程北京:机械工业出版社,2005.08. [4] 张仁何云.计算机网络课程设计指导北京:清华大学出版社 2006.05. 6

源代码: IP 包头部结构： Struct ip_header { Unsigned char ver_ihl； Unsigned char tos； Unsigned short tlen； Unsigned short identification；//标识 Unsigned short flags_fo； Unsigned char ttl； Unsigned char proto； Unsigned short crc； DWORD saddr； 7 //版本号(4 位)+头部长度(4 位) //服务类型 //总长度 //标志+片偏移 //生存时间 //协议 //校验和 //源地址

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