计算机网络实验-参考模板

1、广州大学学生实验报告开课学院及实验室： 计算机学院 2015年月12日15日学院计算机科学与技术教育学院年级、专业、班姓名学号实验课程名称计算机网络实验成绩实验项目名称实验五：网络程序设计指导老师一、实验目的初步掌握网络监听与分析技术的实现方法，从而加深对网络协议的理解。了解以太网的帧格式，认识TCP/IP的层次结构。二、实验环境1、安装了TCP/IP协议的Windows系统的计算机2、VC+6.0开发环境三、实验原理在分层模型中，主要利用数据封装来实现不同系统间的通信，在发送数据经过时，每经过一层就会被增加上本层的头部信息。本实验要分析数据包，就一层一层的分析这些头部信息。本实验用WinPc

2、ap进行捕获数据包，它工作在底层。以太网中传输的数据被称为“帧”，帧的格式如下：长度（类型）帧前定界符前导码帧校验数据源地址目的地址 对于前导码和帧前定界符通常有硬件处理，在分析数据包时不予考虑。当捕获到一个以太网数据帧的时候，数据就开始从协议栈由底向上逐层解析，去掉各层所加上的报文协议头部：1 / 9图1：帧格式WinPcap是一个开源的、运行于Win32平台的体系结构，是用于网络封包抓取的一套工具，包括一个内核级别的packet filter，一个底层的DLL(packet.dll)和一个高级的独立于系统的DLL（Wpcap.dll）， packet.dll提供一个底层的API，可以直接访

3、问网络设备驱动，Wpcap.dll是一个强大的捕获程序库。它为win32应用程序提供访问网络底层的能力，Winpcap不能阻塞、过滤或控制其他应用程序数据报的发收，它仅仅只是监听共享网络上传送的数据包。本实验利用WinPcap提供的函数来设置网卡模式并捕获响应的数据包，进行解析。四、实验内容及步骤步骤（1）：安装WinPcap驱动和DLL程序。在VC+中配置WinPcap，Tools->options->Directories，添加WinPcap的Include和Lib文件。如下：图2：添加WinPcap库步骤（2）：新建MFCAppwizard(exe)工程，在打开的工程下，选择

4、Project->Settings的C/C+选项卡，选择Link选项卡，在Object/library modules中添加wpcap.lib 、ws2_32.lib和packet.lib三个库文件（三者之间用空格隔开），使工程在编译连接的时候将WinPcap的响应的库模块加载进去。步骤（3）：在Microsoft Visual C+6.0环境下设计界面，界面如下：图3：界面设计View->ClassWizard定义控件变量。步骤（4）：在CapturePacket1Dialog.h添加头文件，把相应的库文件添加到工程里。#include<winsock2.h>#inc

5、lude "pcap.h"#include "remote-ext.h"步骤（5）：在OnInitDialog（）中添加初始化界面的代码。获取控件的句柄，对窗口进行设计，如：对Listbox的初始化：/初始化Listbox:DWORD dwStyle;dwStyle = m_list.GetStyle();/列表类型dwStyle |= LVS_EX_GRIDLINES |LVS_EX_FULLROWSELECT |LVS_SHOWSELALWAYS ; /绘制表格 选择整行m_list.SetExtendedStyle(dwStyle);/扩展类型 m

6、_list.InsertColumn(0,"时间");/插入一列: m_list.SetColumnWidth(0,80);/下面可以根据自己的需要插入列步骤（6）：定义相关的结构体typedef struct ip_addressu_char byte1;u_char byte2;u_char byte3;u_char byte4;ip_address;/* IPv4 header */typedef struct ip_headeru_char ver_ihl; / Version (4 bits) + Internet header length (4 bits)u_

7、char tos; / Type of service u_short tlen; / Total length u_short identification; / Identificationu_short flags_fo; / Flags (3 bits) + Fragment offset (13 bits)u_char ttl; / Time to liveu_char proto; / Protocolu_short crc; / Header checksumip_address saddr; / Source addressip_address daddr; / Destina

8、tion addressu_int op_pad; / Option + Paddingip_header;typedef struct udp_headeru_short sport; / Source portu_short dport; / Destination portu_short len; / Datagram lengthu_short crc; / Checksumudp_header;/mac头部结构typedef struct BYTE DesMacAddr6;BYTE SrcMacAddr6;WORD LengthOrType;/数据长度或类型MAC_HEADER;/M

9、AC帧类型定义const u_short MAC_TYPE_IP=0x0800;const u_short MAC_TYPE_ARP=0x0806;const u_short MAC_TYPE_RARP=0x08035;步骤（7）：在OnInitDialog（）获取网络设备列表，调用函数原型如下int pcap_findalldevs_ex(char *source,struct pcap_rmthauth auth,pcap_if_t * *addevs,char * errbuf)alldevs参数指向获取的网络接口列表的第一个元素，网络接口链表中每一个元素都是pcap_if_t结构，在p

10、cap.h中都已经定义。本程序实现的具体代码如下：在获得了网络设备列表后，下一步就要获取网络接口卡的IP地址、MAC地址、网络掩码、广播地址。获取Ip地址的具体实现代码如下(仅供参考)：for( i = 0; pHost!= NULL && pHost->h_addr_listi!= NULL; i+ ) char str100; char addr20;LPCSTR psz=inet_ntoa (*(struct in_addr *)pHost->h_addr_listi);str3="IP地址是："str3=str3+psz;m_list3.

11、InsertItem(m_list3.GetItemCount(),str3);/加入列表项图4：获取网络适配器窗口步骤（8）：双击“捕获”按钮，构造函数，在此过程中要打开网络接口，为了捕获到网络经过某网络接口设备的所有数据包，所以把网卡设置为混杂模式。调用函数pcap_open()（此函数可以在MSDN中查找此函数的具体使用方法）(仅供参考) pcap_if_t * d;pcap_t * adhandle;/* Open the device */ if ( (adhandle= pcap_open(d->name, / 设备名 65536, PCAP_OPENFLAG_PROMISC

12、UOUS, / 混杂模式 1000, / 超时时间 NULL;/在远程设备中捕获数据包时使用，在本实验中不适用，设置为NULL errbuf / error buffer ) ) = NULL)打开网络适配器后，下一步就是编辑和设置过滤器，可以根据自己的需要选择性的捕获网络数据包。本实验选择IP协议，定义char packet_filter=”ip”；if(pcap_compile(adhandle, &fcode, packet_filter, 1, netmask)<0) /add your code pcap_freealldevs(alldevs);/set the fi

13、lter 设置过滤器if(pcap_setfilter(adhandle, &fcode)<0) add your code;pcap_freealldevs(alldevs);步骤（9）：前期工作做完，就开始获取数据包，在本实验中通过创建线程来实现抓包的过程，实现代码(仅供参考)：/* start the capture 抓包线程*/DWORD nThreadId=0; handle=(HANDLE):CreateThread(NULL,0,mythread,(LPVOID)this,CREATE_SUSPENDED,&nThreadId );SetThreadPrio

14、rity(handle,THREAD_PRIORITY_NORMAL);ResumeThread(handle);其中mythread为在CapturePacket1Dlg.cpp自定义的线程名称DWORD WINAPI mythread(LPVOID lParam)CWinpcapdialogDlg *p=(CWinpcapdialogDlg*)lParam;time_t local_tv_sec;struct tm *ltime;char timestr16;ip_header *ih;udp_header *uh;u_int ip_len;步骤（10）：在mythread（）中分析捕获的

15、数据包，实现代码（仅供参考，有省略）：while(res=pcap_next_ex(p->adhandle,&p->header,&p->pkt_data)>=0) if(res=0)continue;else/处理捕获的包local_tv_sec = p->header->ts.tv_sec;ltime=localtime(&local_tv_sec);strftime( timestr, sizeof timestr, "%H:%M:%S", ltime); /获取时间ih = (ip_header *) (p->pkt_data +14); /ih指向IP报文的首部ip_len = (ih->ver_ihl & 0xf) * 4; uh = (udp_header *) (u_char*)ih + ip_len); / uh指向UDP报文的首部sport=ntohs(uh->sport); /网络序转化为主机序dport=nto