数据包封装
1. TCP/IP协议栈与数据包封装请点评
TCP/IP网络协议栈分为应用层（Application）、传输层（Transport）、网络层（Network）和链路层（Link）四层。如下图所示（该图出自[TCPIP]）。
图 36.1. TCP/IP协议栈
两台计算机通过TCP/IP协议通讯的过程如下所示（该图出自[TCPIP]）。
图 36.2. TCP/IP通讯过程
传输层及其以下的机制由内核提供，应用层由用户进程提供（后面将介绍如何使用socket API编写应用程序），应用程序对通讯数据的含义进行解释，而传输
层及其以下处理通讯的细节，将数据从一台计算机通过一定的路径发送到另一台计算机。应用层数据通过协议栈发到网络上时，每层协议都要加上一个数据首部（header），称为封装（Encapsulation），如下图所示（该图出自[TCPIP]）。
图 36.3. TCP/IP数据包的封装
不同的协议层对数据包有不同的称谓，在传输层叫做段（segment），在网络层叫做数据报（datagram），在链路层叫做帧（frame）。数据封装成帧后发到传输介质上，到达目的主机后每层协议再剥掉相应的首部，最后将应用层数据交给应用程序处理。
上图对应两台计算机在同一网段中的情况，如果两台计算机在不同的网段中，那么数据从一台计算机到另一台计算机传输过程中要经过一个或多个路由器，如下图所示（该图出自[TCPIP]）。
图 36.4. 跨路由器通讯过程
其实在链路层之下还有物理层，指的是电信号的传递方式，比如现在以太网通用的网线（双绞线）、早期以太网采用的的同轴电缆（现在主要用于有线电视）、光纤等都属于物理层的概念。物理层的能力决定了最大传输速率、传输距离、抗干扰性等。集线器（Hub）是工作在物理层的网络设备，用于双绞线的连接和信号中继（将已衰减的信号再次放大使之传得更远）。
链路层有以太网、令牌环网等标准，链路层负责网卡设备的驱动、帧同步（就是说从网线上检测到什么信号算作新帧的开始）、冲突检测（如果检测到冲突就自动重发）、数据差错校验等工作。交换机是工作在链路层的网络设备，可以在不同的链路层网络之间转发数据帧（比如十兆以太网和百兆以太网之间、以太网和令牌环网之间），由于不同链路层的帧格式不同，交换机要将进来的数据包拆掉链路层首部重新封装之后再转发。
网络层的IP协议是构成Internet的基础。Internet上的主机通过IP地址来标识，Internet上有大量路由器负责根据IP地址选择合适的路径转发数据包，数据包从Internet上的源主机到目的主机往往要经过十多个路由器。路由器是工作在第三层的网络设备，同时兼有交换机的功能，可以在不同的链路层接口之间转发数据包，因此路由器需要将进来的数据包拆掉网络层和链路层两层首部并重新封装。IP协议不保证传输的可靠性，数据包在传输过程中可能丢失，可靠性可以在上层协议或应用程序中提供支持。
网络层负责点到点（point-to-point）的传输（这里的“点”指主机或路由器），而传输层负责端到端（end-to-end）的传输（这里的“端”指源主机和目的主机）。传输层可选择TCP或UDP协议。TCP是一种面向连接的、可靠的协议，有点
像打电话，双方拿起电话互通身份之后就建立了连接，然后说话就行了，这边说的话那边保证听得到，并且是按说话的顺序听到的，说完话挂机断开连接。也就是说TCP传输的双方需要首先建立连接，之后由TCP协议保证数据收发的可靠性，丢失的数据包自动重发，上层应用程序收到的总是可靠的数据流，通讯之后关闭连接。UDP协议不面向连接，也不保证可靠性，有点像寄信，写好信放到邮筒里，既不能保证信件在邮递过程中不会丢失，也不能保证信件是按顺序寄到目的地的。使用UDP协议的应用程序需要自己完成丢包重发、消息排序等工作。
目的主机收到数据包后，如何经过各层协议栈最后到达应用程序呢？整个过程如下图所示（该图出自[TCPIP]）。
图 36.5. Multiplexing过程
以太网驱动程序首先根据以太网首部中的“上层协议”字段确定该数据帧的有效载荷（payload，指除去协议首部之外实际传输的数据）是IP、ARP还是RARP 协议的数据报，然后交给相应的协议处理。假如是IP数据报，IP协议再根据IP 首部中的“上层协议”字段确定该数据报的有效载荷是TCP、UDP、ICMP还是IGMP，然后交给相应的协议处理。假如是TCP段或UDP段，TCP或UDP 协议再根据TCP首部或UDP首部的“端口号”字段确定应该将应用层数据交给哪个用户进程。IP地址是标识网络中不同主机的地址，而端口号就是同一台主机上标识不同进程的地址，IP地址和端口号合起来标识网络中唯一的进程。
注意，虽然IP、ARP和RARP数据报都需要以太网驱动程序来封装成帧，但是从功能上划分，ARP和RARP属于链路层，IP属于网络层。虽然ICMP、IGMP、TCP、UDP的数据都需要IP协议来封装成数据报，但是从功能上划分，ICMP、
IGMP与IP同属于网络层，TCP和UDP属于传输层。本文对RARP、ICMP、IGMP协议不做进一步介绍，有兴趣的读者可以看参考资料。
数据包转发过程
路由器转发数据包过程详解 (2010-05-22 20:59:09) 转载 标签： 分类：学习交流 路由器 数据包转发 it 主机PC1向主机PC2发个数据包，中间经过B路由器，请问源地址和源MAC是怎么变化的？ 答：就假设拓扑图是这个样子吧：PC1-----(B1-B2) -------PC2 B1和B2是路由器B上的两个接口， PC1和PC2是PC，由主机PC1向主机PC2发送数据包，那么在主机PC1形成的数据包的目的IP就是PC2的IP，源IP就是主机PC1的IP地址，目标MAC地址就是B1的MAC地址，源MAC地址就是PC1的MAC地址。 转发过程：假如是第一次通信PC1没有PC2的ARP映射表 PC1在本网段广播一个数据帧（目的MAC地址为：FFFF:FFFF:FFFF:FFFF）帧格式为： 段的路由。此时路由器给PC1回复一个应答数据包，告诉PC1自己的MAC地址就是PC1要通信的PC2主机的MAC地址。而此时PC1建立ARP映射表，将该MAC地址（即路由器的B1接口）与PC2的IP地址建立映射关系。实际上是路由器对其进行了“欺骗”。 其应答数据帧格式为： 对于路由器B同样建立了自己的ARP映射表：将PC1的MAC地址与PC1的IP地址映射。
数据包在流出B2接口的时候其数据包的帧格式为： PC2所在的网段各主机将自己的IP地址与数据包中的目的IP地址比对。若符合则将自己的MAC地址替换上广播MAC地址，并回复该数据帧： 的对应关系调出来。将PC1的MAC地址覆盖路由器B2接口的MAC地址。另一方面路由器更新ARP映射表，将PC2的MAC地址与PC2的IP地址映射。 此时流出路由器B1接口的数据包的帧格式为： 地址建立对应关系。 此后每次通信时由于PC1要与PC2通信时。由于PC1已经建立了到PC2IP地址的ARP映射，所以下次要通信时直接从本地ARP调用。 简单说一下，网络设备间（包括设备之间和计算机之间）如果要相互通信的话必需经过以下这几个步骤： （以TCP/IP协议通信为例） 1、发送端的应用程序向外发出一个数据包。 2、系统判断这个数据包的目标地址是否在同一个网段之内。 3、如果判断出这个数据包的目标地址与这台设备是同一个网段的，那么系统就直接把这个数据包封装成帧，这个数据帧里面就包括了这台设备的网卡MAC地址，然后这个帧就直接通过二层设备（也就是大家说的不带路由的交换机/HUB之类的~^-^）发送给本网段内的目标地址。
高速网络环境下数据包捕获技术的分析
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/663866431.html, 高速网络环境下数据包捕获技术的分析 作者：王亚 来源：《数字技术与应用》2011年第12期 摘要：互联网的迅猛发展，网络带宽飞速增长，在高速网络环境下，传统的网络数据包捕获已经成为制约整个系统的性能提升的瓶颈，为了满足高速网络的数据包捕获的需求，对传统的网络数据包捕获存在的问题进行分析，在此基础上提出了改进措施，为后期研究高速网络下高性能的数据包捕获技术奠定基础。 关键词：高速网数据包捕获 Libpcap 中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2011)12-0194-02 The Analysis of Packet Capture Technology in High Speed Network wangya (Fuyang Teachers College of computer and Information engineering Fuyang 236041) Abstract:The rapid development of the Internet and the rapid growth of network bandwidth,in high-speed network environment,the traditional network data packet capture has become the constraints of the system performance bottleneck. In order to satisfy the high speed network packet capture demand,to analysis the existing problems of the traditional network packet capture,and put forward on this foundation improvement measures.,It lays the foundation for later research of high-speed network and high performance packet capture technology. Keywords:high speed network;packet capture;Libpcap 1、引言 目前，对网络信息监控与检测的软件都是基于数据包捕获技术，如：入侵检测程序Snort、嗅探器Tcpdump等。数据包捕获技术是一种对网络上的数据包进行监听并截取的技术，可以将数据包原封不动的拷贝到捕包端的系统中。数据包捕获是入侵检测系统、网络协议
网络数据包的捕获与分析毕业设计
网络数据包的捕获与分析 【摘要】网络数据包的捕获对于网络安全有着巨大的作用，为我们更好的分析网络中的数据流提供了帮助。本论文是基于Windows下开发一个网络监听工具，侧重点在于实现网络数据包的捕获，然后分析并显示捕获到的数据包信息这部分功能的实现，如分析：IP首部协议类型、源IP、目的IP和端口号等。采用的是Winpcap（Windows Packet Capture）来实现的抓包功能。通过VC++6.0中MFC编程实现通过一个完整界面来控制调用Winpcap中的函数来实现对网卡信息的捕获和循环捕获数据包，然后通过预先对于IP、TCP、UDP等数据包的定义和TCP/IP等协议来解析其中包含的内容并返回显示捕获到数据包的信息，当然也可以保存捕获到的数据包到指定地点以便进一步分析。 【关键词】Winpcap；数据包；捕获；分析
The Capture and Analysis of Network Data Packets Wang Hang (Grade 11,Class 1, Major Network Engineering, Scho ol of Mathematics and Computer Science Dept, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723003, Shaanxi) Tutor: Jia Wei Abstract: The capture of network data packets plays an important part in network security, which is helpful for our better analysis of network data flow.This paper is about a network monitoring tool based on Windows system, which emphasizes particularly on realizing the capture and analysis of network data packets and then displays them. Take analysis as an example, it will check the type of the IP protocol, the source address of IP, the destination address of IP and the port https://www.360docs.net/doc/663866431.html,e the Winpcap（Windows Packet Capture）to capture of data packets. In MFC programming of VC++6.0, the capture of network data packets can be realized via the invoking and control of the functions through a full control panel, and then the analysis of IP ,TCP,UDP and TCP/IP will be done before they are displayed. Certainly the information captured can be saved to the appointed destination in order to go through an advanced analysis. Key words:Winpcap；Data Packets；Capture；Analysis
实验四--SnifferPro数据包捕获与协议分析上课讲义
实验四-- S n i f f e r P r o数据包捕获与协议分析
精品文档 实验四 SnifferPro数据包捕获与协议分析 一. 实验目的 1.了解Sniffer的工作原理。 2.掌握SnifferPro工具软件的基本使用方法。 3.掌握在交换以太网环境下侦测、记录、分析数据包的方法。 二、实验原理 数据在网络上是以很小的被称为“帧”或“包”的协议数据单元（PDU）方式传输的。以数据链路层的“帧”为例，“帧”由多个部分组成，不同的部分对应不同的信息以实现相应的功能，例如，以太网帧的前12个字节存放的是源MAC地址和目的MAC地址，这些数据告诉网络该帧的来源和去处，其余部分存放实际用户数据、高层协议的报头如TCP／IP的报头或IPX报头等等。帧的类型与格式根据通信双方的数据链路层所使用的协议来确定，由网络驱动程序按照一定规则生成，然后通过网络接口卡发送到网络中，通过网络传送到它们的目的主机。目的主机按照同样的通信协议执行相应的接收过程。接收端机器的网络接口卡一旦捕获到这些帧，会告诉操作系统有新的帧到达，然后对其进行校验及存储等处理。 在正常情况下，网络接口卡读入一帧并进行检查，如果帧中携带的目的MAC地址和自己的物理地址一致或者是广播地址，网络接口卡通过产生一个硬件中断引起操作系统注意，然后将帧中所包含的数据传送给系统进一步处理，否则就将这个帧丢弃。 如果网络中某个网络接口卡被设置成“混杂”状态，网络中的数据帧无论是广播数据帧还是发向某一指定地址的数据帧，该网络接口卡将接收所有在网络中传输的帧，这就形成了监听。如果某一台主机被设置成这种监听（Snfffing）模式，它就成了一个Sniffer。一般来说，以太网和无线网被监听的可能性比较高，因为它们是一个广播型的网络，当然无线网弥散在空中的无线电信号能更轻易地截获。 三、实验内容及要求 要求：本实验在虚拟机中安装SnifferPro4.7版本，要求虚拟机开启FTP、Web、Telnet等服务，即虚拟机充当服务器，物理机充当工作站。物理机通过Ping命令、FTP访问及网页访问等操作实验网络数据帧的传递。 内容： 1.监测网络中计算机的连接状况 2.监测网络中数据的协议分布 3.监测分析网络中传输的ICMP数据 4.监测分析网络中传输的HTTP数据 5.监测分析网络中传输的FTP数据 四、实验步骤 介绍最基本的网络数据帧的捕获和解码，详细功能。 1.Sniffer Pro 4.7的安装与启动 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除
以太网数据包格式
时隙在一般的数字通信原理中是这样定义的: 由各个消息构成的单一抽样的一组脉冲叫做一帧,一帧中相邻两个脉冲之间是时间间隔叫做时隙. 而以太网的时隙有它自己的特定意义. （1）在以太网CSMA/CD规则中，若发生冲突，则必须让网上每个主机都检测到。但信号传播到整个介质需要一定的时间。 （2）考虑极限情况，主机发送的帧很小，两冲突主机相距很远。在A发送的帧传播到B的前一刻，B开始发送帧。这样，当A的帧到达B时，B检测到了冲突，于是发送阻塞信号。 （3）但B的阻塞信号还没有传输到A，A的帧已发送完毕，那么A就检测不到冲突，而误认为已发送成功，不再发送。 （4）由于信号的传播时延，检测到冲突需要一定的时间，所以发送的帧必须有一定的长度。这就是时隙需要解决的问题。 这里可以把从A到B的传输时间设为T,在极端的情况下A要在2T的时间里才可以检测到有冲突的存在 1,电磁波在1KM电缆的传输时延约为5us(这个数字应该记下来~~~),如果在理想情况下 2,在10Mbps的以太网中有个5-4-3的问题:10 Mb/s以太网最多只能有5个网段，4个转发器，而其中只允许3个网段有设备，其他两个只是传输距离的延长。按照标准，10Mbps以太网采用中继器时，连接最大长度为2500米! 那么在理想的情况下,时隙可以为2500/1000*5*2us=25us,但是事实上并非如此简单.实际上的 时隙一定会比25us大些.接下来说明一下~~~ 3,在以太网在,时隙也可以叫做争用期,只有经过争用期这段时间没有检测到冲突碰撞,发送端才能肯定这次发送不会发生碰撞.然后当发生了碰撞而停止之后,以太网上的机器会再次侦听,再发送,这就有个再 次碰撞的可能性,这里以太网使用了截断二进制指数类型的退避算法来解决,在碰撞之后,会推迟一个随机时间(具体略),这也会对争用期的选择有些影响. 而这个截断二进制指数类型的退避算法的有关说明,可以看看我回的这个帖子~
内核协议栈数据包转发完全解析
内核协议栈数据包转发 目录 1 NAPI流程与非NAPI 1.1NAPI驱动流程 1.2非NAPI流程 1.3NAPI和非NAPI的区别 2内核接受数据 2.1数据接收过程 2.2 采取DMA技术实现 3 e100采用NAPI接收数据过程 3.1 e100_open 启动e100网卡 3.2 e100_rx_alloc_list 建立环形缓冲区 3.3 e100_rx_alloc_skb 分配skb缓存 3.4 e100_poll 轮询函数 3.5 e100_rx_clean 数据包的接收和传输 3.6 e100_rx_indicate 4 队列层 4.1、软中断与下半部 4.2、队列层 5采用非NAPI接收数据过程 5.1netif_rx 5.2轮询与中断调用netif_rx_schedule不同点 5.3 netif_rx_schedule 5.4 net_rx_action 5.5 process_backlog 6数据包进入网络层 6.1 netif_receive_skb(): 6.2 ip_rcv(): 6.3 ip_rcv_finish(): 6.4 dst_input(): 6.5本地流程ip_local_deliver： 6.6转发流程ip_forward()： 1 NAPI流程与非NAPI 1.1NAPI驱动流程： 中断发生 -->确定中断原因是数据接收完毕（中断原因也可能是发送完毕，DMA完毕，甚至是中断通道上的其他设备中断） -->通过netif_rx_schedule将驱动自己的napi结构加入softnet_data的poll_list 链表，禁用网卡中断，并发出软中断NET_RX_SOFTIRQ -->中断返回时触发软中断调用相应的函数net_rx_action，从softnet_data的poll_list
数据包捕获与解析
数据包捕获与解析课程设计报告 学生姓名：董耀杰 学号：1030430330 指导教师：江珊珊
数据包捕获与分析 摘要本课程设计通过Ethereal捕捉实时网络数据包，并根据网络协议分析流程对数据包在TCP/IP各层协议中进行实际解包分析，让网络研究人员对数据包的认识上升到一个感性的层面，为网络协议分析提供技术手段。最后根据Ethereal的工作原理，用Visual C＋＋编写一个简单的数据包捕获与分析软件。 关键词协议分析；Ethereal；数据包；Visual C＋＋ 1引言 本课程设计通过技术手段捕获数据包并加以分析，追踪数据包在TCP/IP各层的封装过程，对于网络协议的研究具有重要的意义。Ethereal是当前较为流行的图形用户接口的抓包软件,是一个可以用来监视所有在网络上被传送的包,并分析其内容的程序。它通常被用来检查网络工作情况,或是用来发现网络程序的bugs。通过ethereal对TCP、UDP、SMTP、telnet和FTP等常用协议进行分析,非常有助于网络故障修复、分析以及软件和协议开发。，它以开源、免费、操作界面友好等优点广为世界各地网络研究人员使用为网络协议分析搭建了一个良好的研究平台。 1.1课程设计的内容 (1)掌握数据包捕获和数据包分析的相关知识； (2)掌握Ethreal软件的安装、启动，并熟悉用它进行局域网数据捕获和分析的功能； (3)设计一个简单的数据包捕获与分析软件。 1.2课程设计的要求 (1)按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计结果。 (2)通过课程设计培养学生严谨的科学态度，认真的工作作风和团队协作精神。 (3)学会文献检索的基本方法和综合运用文献的能力。 (4)在老师的指导下，要求每个学生独立完成课程设计的全部内容。
sniffer数据包捕获
实训报告 一、sniffer的功能认知； 1. 实时网络流量监控分析 Sniffer Portable LAN能够对局域网网络流量进行实时监控和统计分析，对每个链路上的网络流量根据用户习惯，可以提供以表格或图形（条形图、饼状图和矩阵图等）方式显示的统计分析结果,内容包括： ·网络总体流量实时监控统计：如当前和平均网络利用率、总的和当前的帧数、字节数、总网络节点数和激活的网络节点数、当前和总的平均帧长等。 ·协议使用和分布统计：如协议类型、协议数量、协议的网络利用率、协议的字节数以及每种协议中各种不同类型的帧的数量等。Sniffer包含通用的TCP和UDP网络应用协议如HTTP, Telnet, SNMP, FTP等。同时，Sniffer 也具有特有的灵活性允许增加自定义的应用。一旦应用协议加入Sniffer，针对应用的所有的监控、报警和报告便自动生效；
·包尺寸分布统计：如某一帧长的帧所占百分比，某一帧长的帧数等。 ·错误信息统计：如错误的CRC校验数、发生的碰撞数、错误帧数等； ·主机流量实时监控统计：如进出每个网络节点的总字节数和数据包数、前x个最忙的网络 节点等；
话节点对等；
·Sniffer还提供历史统计分析功能，可以使用户看到网络中一段时间内的流量运行状况，帮助用户更好的进行流量分析和监控。
2.应用响应时间监控和分析 Sniffer 在监控网络流量和性能的同时，更加关注在网络应用的运行状况和性能管理，应用响应时间(ART)功能是Sniffer中重要的组成部分，不仅提供了对应用响应时间的实时监控，也提供对于应用响应时间的长期监控和分析能力。 首先ART监控功能提供了整体的应用性能响应时间，让用户以多种方式把握当前网络通讯中的各类应用响应时间的对比情况，如客户机/服务器响应时间、服务器响应时间，最 快响应时间、最慢响应时间、平均响应时间和90%的请求的响应时间等。
IP数据报格式
IP数据报格式 TCP/IP协议定义了一个在因特网上传输的包，称为IP 数据报(IP Datagram)。这是一个与硬件无关的虚拟包, 由首部和数据两部分组成，其格式如图所示。首部的前一部分是固定长度，共20字节，是所有IP数据报必须具有的。在首部的固定部分的后面是一些可选字段，其长度是可变的。首部中的源地址和目的地址都是IP协议地址 1、IP数据报首部的固定部分中的各字段 (1)版本占4位，指IP协议的版本。通信双方使用的IP 协议版本必须一致。目前广泛使用的IP协议版本号为4（即IPv4）。 (2)首部长度占4位，可表示的最大十进制数值是15。请注意，这个字段所表示数的单位是32位字长（1个32位字长是4字节），因此，当IP的首部长度为1111时（即十进制的15），首部长度就达到60字节。当IP分组的首部长度不是4字节的整数倍时，必须利用最后的填充字段加以填充。因此数据部分永远在4字节的整数倍开始，这样在实现IP 协议时较为方便。首部长度限制为60 字节的缺点是有时可能不够用。但这样做是希望用户尽量减少开销。最常用的首部长度就是20字节（即首部长度为0101），这时不使用任何
选项。 （＃我们一般看到的版本和首部长度两个字段是十六进制45，就是版本号version=4,headlength=5,也就是首部长度是60个字节） (3)区分服务占8位，用来获得更好的服务。这个字段在旧标准中叫做服务类型，但实际上一直没有被使用过。1998年IETF把这个字段改名为区分服务DS(Differentiated Services)。只有在使用区分服务时，这个字段才起作用。 (4)总长度总长度指首部和数据之和的长度，单位为字节。总长度字段为16位，因此数据报的最大长度为 216-1=65535字节。 ＃可以看这个以太网frame总长为336字节，而IP数据包Total length＝322，336－322＝14正好是Ethernet包头的长度，所以就可以看出这IP数据包总长度一值就是除去Ethernet头的剩余长度，也就是IP包头加数据的长度。 在IP层下面的每一种数据链路层都有自己的帧格式，其中包括帧格式中的数据字段的最大长度，这称为最大传送单元MTU(Maximum Transfer Unit)。当一个数据报封装成链路层的帧时，此数据报的总长度（即首部加上数据部分）一定不能超过下面的数据链路层的MTU值。 (5)标识(identification)占16位。IP软件在存储器中维
IP及IPSEC协议数据包的捕获与分析分析
IP及IPSEC协议数据包的捕获与分析 为了掌握掌握IP和IPSEC协议的工作原理及数据传输格式，熟悉网络层的协议。我进行了以下实验：首先用两台PC互ping并查看其IP报文，之后在两台PC上设置IPSEC互ping并查看其报文。最终分析两者的报文了解协议及工作原理。 一、用两台PC组建对等网： 将PC1与PC2连接并分别配置10.176.5.119和10.176.5.120的地址。如图1-1所示。 图1-1 二、两PC互ping： IP数据报结构如图1-2所示。 图1-2 我所抓获的报文如图1-3，图1-4所示：
图1-3 请求包 图1-4 回应包 分析抓获的IP报文： (1)版本：IPV4 (2)首部长度：20字节 (3)服务：当前无不同服务代码，传输忽略CE位，当前网络不拥塞
(4)报文总长度：60字节 (5)标识该字段标记当前分片为第1367分片 (6)三段标志分别指明该报文无保留、可以分段，当前报文为最后一段 (7)片偏移：指当前分片在原数据报（分片前的数据报）中相对于用户数据字段 的偏移量，即在原数据报中的相对位置。 (8)生存时间：表明当前报文还能生存64 (9)上层协议：1代表ICMP (10)首部校验和：用于检验IP报文头部在传播的过程中是否出错 (11)报文发送方IP：10.176.5.120 (12)报文接收方IP：10.176.5.119 (13)之后为所携带的ICMP协议的信息：类型0指本报文为回复应答，数据部分 则指出该报文携带了32字节的数据信息，通过抓获可看到内容为：abcdefghijklmnopqrstuvwabcdefghi 三、IPSec协议配置： 1、新建一个本地安全策略。如图1-5。 图1-5 2、添加IP安全规则。如图1-6.
数据传输过程详解
数据传输过程详解 一、FTP客户端发送数据到FTP服务器端，详述其工作过程。两台机器的连接情况如下图所示： 详细解答如下 1.1、假设初始设置如下所示： 客户端FTP端口号为：32768 协议是水平的，服务是垂直的。 物理层，指的是电信号的传递方式，透明的传输比特流。 链路层，在两个相邻结点间的线路上无差错地传送以帧为单位的数据。 网络层，负责为分组交换网上的不同主机提供通信，数据传送的单位是分组或包。 传输层，负责主机中两个进程之间的通信，数据传输的单位是报文段。 网络层负责点到点（point-to-point）的传输（这里的“点”指主机或路由器），而传输层负责端到端（end-to-end）的传输（这里的“端”指源主机和目的主机）。 1.3、数据包的封装过程 不同的协议层对数据包有不同的称谓，在传输层叫做段（segment），在网络层叫做数据报（datagram），在链路层叫做帧（frame）。数据封装成帧后发到传输介质上，到达目的主机后每层协议再剥掉相应的首部，最后将应用层数据交给应用程序处理。两台计算机在不同的网段中，那么数据从一台计算机到另一台计算机传输过程中要经过一个或多个路由器。 1.4、工作过程 （1）在PC1客户端，将原始数据封装成帧，然后通过物理链路发送给Switch1的端口1。形成的帧为： 注：发送方怎样知道目的站是否和自己在同一个网络段？每个IP地址都有网络前缀，发送方只要将目的IP地址中的网络前缀提取出来，与自己的网络前缀比较，若匹配，则意味着数据报可以直接发送。也就是说比较二者的网络号是否相同。本题中，PC1和PC2在两个网络段。 （2）Switch1收到数据并对数据帧进行校验后，查看目的MAC地址，得知数据是要
实验1：网络数据包的捕获与协议分析
实验报告 （ 2014 / 2015 学年第二学期） 题目：网络数据包的捕获与协议分析 专业 学生姓名 班级学号 指导教师胡素君 指导单位计算机系统与网络教学中心 日期2015.5.10
实验一：网络数据包的捕获与协议分析 一、实验目的 1、掌握网络协议分析工具Wireshark的使用方法，并用它来分析一些协议； 2、截获数据包并对它们观察和分析，了解协议的运行机制。 二、实验原理和内容 1、tcp/ip协议族中网络层传输层应用层相关重要协议原理 2、网络协议分析工具Wireshark的工作原理和基本使用规则 三、实验环境以及设备 Pc机、双绞线、局域网 四、实验步骤 1.用Wireshark观察ARP协议以及ping命令的工作过程： （1）打开windows命令行，键入“ipconfig -all”命令获得本机的MAC地址和缺省路由器的IP地址；结果如下： （2）用“arp -d”命令清空本机的缓存；结果如下 （3）开始捕获所有属于ARP协议或ICMP协议的，并且源或目的MAC地址是本机的包。（4）执行命令：ping https://www.360docs.net/doc/663866431.html,,观察执行后的结果并记录。
此时，Wireshark所观察到的现象是:(截图表示) 2.设计一个用Wireshark捕获HTTP实现的完整过程，并对捕获的结果进行分析和统计。（截 图加分析） 3.设计一个用Wireshark捕获ICMP实现的完整过程，并对捕获的结果进行分析和统计。要求：给出捕获某一数据包后的屏幕截图。以16进制形式显示其包的内容，并分析该ICMP 报文。（截图加分析） 4. 设计一个用Wireshark捕获IP数据包的过程，并对捕获的结果进行分析和统计（截图加分析） 要求：给出捕获某一数据包后的屏幕截图。以16进制形式显示其包的内容，并分析在该数据包中的内容：版本首部长度、服务类型、总长度、标识、片偏移、寿命、协议、源Ip地址、目的地址 五、实验总结
IP数据包格式简介
IP 数据包格式 IP 数据包是网络传输的信封，它说明了数据发送的源地址和目的地址，以及数据传输状态。一个完整的数据包由首部和数据两部分组成。首部前20字节属于固定长度，是所有IP 数据包必须有的，后面是可选字段，其长度可变，首部后面是数据包携带的数据，见图5.3.1。 48 16 19 31 版本号 标志 生存时间 协 议标 识 服务类型数据包总长度 段偏移首 部 检 验 和 源地址目 的地址可 选字段+ 填 充位首部长度 数 据部 分 数 据 首部首部 IP 数据包 发送 图5.3.1 IP 数据包格式 1. 版本号（4bit ） 版本号占4位，是IP 协议所使用的版本号，目前是广泛使用的是第四版本，即IPv4。 2. 首部长度（4bit ） 首部长度用于指出IP 包头长度，用于标识数据包头在何处结束，所携带的数据在何处开始。首部长度占四位，数值范围5～15，以4字节为单位，则IP 首部长度为20字节～60字节。如假设首部长度取值“1010”，转换为十进制为“10”，表示IP 包头长度为10×4＝40字节，数据从第41字节开始。 3. 服务类型（8bit ） 服务类型用于获得更好服务，大多数情况下并不使用。当网络流量较大时，路由器会根据不同数据包服务类型取值决定哪些先发送，哪些后发送，见图5.3.2。 D 优先级T R C 未用 0 1 2 3 4 5 6 7 图5.3.2 服务类型格式 （1）前3个bit 表示优先级，取值范围0～7共8个优先级，数值越低优先级越高。 （2）后四位是服务类型子字段，用于标识QOS 质量服务。 D ：表示要求更低时延 T ：表示要求更多吞吐量 R ：表示要求更多可靠性 C ：表示要求更小路径开销 注：DTRC 默认4位值都为0，表示一般服务；
网络数据包捕获工具的实现
本文来自中国协议分析网技术论坛，转载请注明 sniffer tcp http ospf rtp dhcp Sniffer EtherealWinpcap 其它技术返回首页当前位置: 网站首页>>协议分析>>Winpcap>> 利用WinPcap技术捕获数据包时间:2006-11-14 来源: 作者: 点击:849次收藏到： 前言随着网络入侵的不断发展，网络安全变得越来越重要，于是网络入侵取证系统的研究也变得日益重要。在网络入侵取证系统中，对网络上传送的数据包进行有效的监听即捕获包是目前取证的关键技术，只有进行高效的数据包捕获，网络管理员才能对所捕获的数据进行一系列 前言 随着网络入侵的不断发展，网络安全变得越来越重要，于是网络入侵取证系统的研究也变得日益重要。在网络入侵取证系统中，对网络上传送的数据包进行有效的监听即捕获包是目前取证的关键技术，只有进行高效的数据包捕获，网络管理员才能对所捕获的数据进行一系列的分析，从而进行可靠的网络安全管理。 1winpcap简介 WinPcap 是由伯克利分组捕获库派生而来的分组捕获库，它是在Windows 操作平台上来实现对底层包的截取过滤。WinPcap 为用户级的数据包提供了Windows 下的一个平台。WinPcap 是BPF 模型和Libpcap 函数库在Windows 平台下网络数据包捕获和网络状态分析的一种体系结构，这个体系结构是由一个核心的包过滤驱动程序，一个底层的动态连接库Packet.dll 和一个高层的独立于系统的函数库Libpcap 组成。底层的包捕获驱动程序实际为一个协议网络驱动程序，通过对NDIS 中函数的调用为Win95、Win98、WinNT、和Win2000 提供一类似于UNIX 系统下Berkeley Packet Filter 的捕获和发送原始数据包的能力。Packet.dll 是对这个BPF 驱动程序进行访问的API 接口，同时它有一套符合Libpcap 接口（UNIX 下的捕获函数库）的函数库。WinPcap的结构图如图1。 WinPcap 包括三个部分：第一个模块NPF(Netgroup Packet Filter)，是一个虚拟设备驱动程序文件。它的功能是过滤数据包，并把这些数据包原封不动地传给用户态模块，这个过程中包括了一些操作系统特有的代码。第二个模块packet.dll为win32平台提供了一个公共的接口。不同版本的Windows系统都有自己的内核模块和用户层模块。Packet.dll用于解决这些不同。调用Packet.dll的程序可以运行在不同版本的Windows平台上，而无需重新编译。第三个模块Wpcap.dll是不依赖于操作系统的。它提供了更加高层、抽象的函数。 packet.dll和Wpcap.dll：packet.dll直接映射了内核的调用。Wpcap.dll提供了更加友好、功能更加强大的函数调用。WinPcap的优势提供了一套标准的抓包接口，与libpcap兼容，可使得原来许多UNIX平台下的网络分析工具快速移植过来便于开发各种网络分析工具，充分考虑了各种性能和效率的优化，包括对于NPF内核层次上的过滤器支持，支持内核态的统计模式，提供了发送数据包的能力。 2网络数据包捕获的原理 以太网（Ethernet）具有共享介质的特征，信息是以明文的形式在网络上传输，当网络适配器设置为监听模式（混杂模式，Promiscuous）时，由于采用以太网广播信道争用的方式，使得监听系统与正常通信的网络能够并联连接，并可以捕获任何一个在同一冲突域上传输的数据包。IEEE802.3 标准的以太网采用的是持续CSMA 的方式，正是由于以太网采用
计算机网络实验八 Sniffer Pro数据包捕获与协议分析汇编
惠州学院《计算机网络》实验报告 实验08 Sniffer Pro数据包捕获与协议分析 1. 实验目的 （1）了解Sniffer的工作原理。 （2）掌握SnifferPro工具软件的基本使用方法。 （3）掌握在非交换以太网环境下侦测、记录、分析数据包的方法。 2. 实验原理 数据在网络上是以很小的被称为“帧”或“包”的协议数据单元（PDU）方式传输的。以数据链路层的“帧”为例，“帧”由多个部分组成，不同的部分对应不同的信息以实现相应的功能，例如，以太网帧的前12个字节存放的是源MAC地址和目的MAC地址，这些数据告诉网络该帧的来源和去处，其余部分存放实际用户数据、高层协议的报头如TCP／IP 的报头或IPX报头等等。帧的类型与格式根据通信双方的数据链路层所使用的协议来确定，由网络驱动程序按照一定规则生成，然后通过网络接口卡发送到网络中，通过网络传送到它们的目的主机。目的主机按照同样的通信协议执行相应的接收过程。接收端机器的网络接口卡一旦捕获到这些帧，会告诉操作系统有新的帧到达，然后对其进行校验及存储等处理。 在正常情况下，网络接口卡读入一帧并进行检查，如果帧中携带的目的MAC地址和自己的物理地址一致或者是广播地址，网络接口卡通过产生一个硬件中断引起操作系统注意，然后将帧中所包含的数据传送给系统进一步处理，否则就将这个帧丢弃。 如果网络中某个网络接口卡被设置成“混杂”状态，网络中的数据帧无论是广播数据帧还是发向某一指定地址的数据帧，该网络接口卡将接收所有在网络中传输的帧，这就形成了监听。如果某一台主机被设置成这种监听（Snfffing）模式，它就成了一个Sniffer。 一般来说，以太网和无线网被监听的可能性比较高，因为它们是一个广播型的网络，当然无线网弥散在空中的无线电信号能更轻易地截获。 3. 实验环境与器材 本实验在虚拟机中安装SnifferPro4.7版本，要求虚拟机开启FTP、HTTP等服务，即虚拟机充当服务器，物理机充当工作站。 物理机通过Ping命令、FTP访问及网页访问等操作实验网络数据帧的传递。 4. 实验内容 介绍最基本的网络数据帧的捕获和解码，详细功能请参阅本教材辅助材料。 （1）Sniffer Pro 4.7的安装与启动 1）启动Sniffer Pro 4.7。在获取Sniffer Pro 4.7软件的安装包后，运行安装程序，按要求输入相关信息并输入注册码，若有汉化包请在重启计算机前进行汉化。完成后重启计算机，点击“开始”→“程序”→“Sniffer Pro”→“Sniffer”，启动“Sniffer Pro 4.7”程序。 2）选择用于Sniffer的网络接口。如果计算机有多个网络接口设备，则可通过菜单“File”→“Select Settings”，选择其中的一个来进行监测。若只有一块网卡，则不必进行此步骤。
数据包从源到目的地的传输过程
数据包从源到目的地的传输过程 步骤1：PC1 需要向PC2 发送一个数据包 PC1 将IP 数据包封装成以太网帧，并将其目的MAC 地址设为R1 FastEthernet 0/0 接口的MAC 地址。 PC1 是如何确定应该将数据包转发至R1 而不是直接发往PC2?这是因为PC1 发 现源IP 地址和目的IP 地址位于不同的网络上。 PC1 通过对自己的IP 地址和子网掩码执行AND 运算，从而了解自身所在的网络。同样，PC1 也对数据包的目的IP 地址和自己的子网掩码执行AND 运算。如果两次运算结果一致，则PC1 知道目的IP 地址处于本地网络中，无需将数据包转发到默认网关(路由器)。如果AND 运算的结果是不同的网络地址，则PC1 知道目的IP 地址不在本地网络中，因而需要将数据包转发到默认网关(路由器)。 注：如果数据包目的IP 地址与PC1 子网掩码进行AND 运算后，所得到的结果并非PC1 计算得出的自己所在的网络地址，该结果也未必就是实际的远程网络地址。在PC1 看来，只有当掩码和网络地址相同时，目的IP 地址才属于本地网络。远程网络可能使用不同的掩码。如果目的IP 地址经过运算后得到的网络地址不同于本地网络地址，则PC1 无法知道实际的远程网络地址，它只知道该地址不在本地网络上。 PC1 如何确定默认网关(路由器R1)的MAC 地址?PC1 会在其ARP 表中查找默认网关的IP 地址及其关联的MAC 地址。 如果该条目不存在于ARP 表中会发生什么情况?PC1 会发出一个ARP 请求，然后路由器R1 作出ARP 回复。
步骤2：路由器R1 收到以太网帧 1. 路由器R1 检查目的MAC 地址，在本例中它是接收接口FastEthernet 0/0 的MAC 地址。因此，R1 将该帧复制到缓冲区中。 2. R1 看到“以太网类型”字段的值为0x800，这表示该以太网帧的数据部分包含IP 数据包。 3. R1 解封以太网帧。
ip数据包的捕获与解析代码
// PackCaptureDlg.h:header file #define IPV4_WERSION 4 #define IPV6_WERSION 6 #define ICMP_PACKET 1 #define IGMP_PACKET 2 #define TCP_PACKET 6 #define EGP_PACKET 8 #define UDP_packet 17 #define OSPF_PACKET 89 class CPackCaptureDlg:public CDialog { public: //{{AFX_DATA(CFindHostDlg) enum {IDO=IDO_PACKCAPTURE_DIALOG}; int m_Count; CString m_Packet; //}}AFX_DATA protected: //{{AFX_MSG(CFindHostDlg) afx_msg void OnCapture(); //}}AFX_MSG private: typedef struct IP_HEAD //IP头部结构 { union { unsigned char Version; //版本（字节前四位） unsigned char HeadLen; //头部长度（字节后四位） }; unsigned char ServiceType; //服务类型 unsigned short TotalLen; //总长度 unsigned short Identifier; //标识符 union { unsigned short Flags; //标志位（字前三位） unsigned short FragOffset;
实验三 网络数据包的捕获与分析
实验三 网络数据包的捕获与分析 一、实验目的和要求 通过本次实验，了解sniffer 的基本作用，并能通过sniffer 对指定的网络行为所产生的数据包进行抓取，并分析所抓取的数据包。 二、实验内容 A ：1、首先打开sniffer 软件，对所要监听的网卡进行选择 2、选择网卡按确定后，进入sniffer 工作主界面，对主界面上的操作按钮加以熟悉。 B ：设置捕获条件进行抓包 基本的捕获条件有两种： 1、链路层捕获，按源MAC 和目的MAC 地址进行捕获，输入方式为十六进制连续输入，如：00E0FC123456。 2、IP 层捕获，按源IP 和目的IP 进行捕获。输入方式为点间隔方式，如：10.107.1.1。如果选择IP 层捕获条件则ARP 等报文将被过滤掉。 任意捕协议捕缓冲区基本捕获条件数据流链路层捕获获条件编辑 获编辑 编辑 链路层捕获IP 层捕获 方向 地址条件 高级捕获条件
在“Advance ”页面下，你可以编辑你的协议捕获条件，如图： 选择要捕捕获帧长错误帧是保存过滤获的协议 度条件 否捕获 规则条件 高级捕获条件编辑图 在协议选择树中你可以选择你需要捕获的协议条件，如果什么都不选，则表示忽略该条件，捕获所有协议。 在捕获帧长度条件下，你可以捕获，等于、小于、大于某个值的报文。 在错误帧是否捕获栏，你可以选择当网络上有如下错误时是否捕获。 在保存过滤规则条件按钮“Profiles ”，你可以将你当前设置的过滤规则，进行保存，在捕获主面板中，你可以选择你保存的捕获条件。 C ：捕获报文的察看： Sniffer 软件提供了强大的分析能力和解码功能。如下图所示，对于捕获的报文提供了一个Expert 专家分析系统进行分析，还有解码选项及图形和表格的统计信息。 专家分析专家分析捕获报文的捕获报文的其他 系统 系统图形分析 统计信息 专家分析 专家分分析系统提供了一个只能的分析平台，对网络上的流量进行了一些分析对于分析出的
ip数据包解析实验报告摘要doc
ip数据包解析实验报告摘要篇一：解析IP数据包实验报告 成都工业学院 （课程设计实验报告） 院系: 计算机工程系 课程名称: 计算机网络 设计名称: 解析IP数据包 专业名称: 网络工程 班级: 1305022 姓名: 牟黎明 学号: 11 指导老师:刘枝盛老师 成绩: 设计时间：XX年12月22日—XX年12月26日成都工业学院课程设计任务书 指导教师（签名）： 目录
一、课程设计的目的和意义...............................................3 二、课程设计的内容和要求..............................................3 三、解析IP数据包设计的相关技术 (4) ? 3.1 IP数据包的格式与分析 ? 3.2 程序分析设计......................................................4 .. (6) (6) (6) (7) (7) ……………………….…………..…………….7 ? 3.2.1 网卡设置? 3.2.2 程序设计? 3.2.3 程序设计? 3.2.4 程序设计? 3.2.5 程序设计 四、课程设计过程 (8) ? 4.1 程序流程图
? 4.2源程序代码 (8) (16) ……………….……………..............……………….9 ? 4.3 程序运行结果 ? 4.3.1.登陆界面，提示输入命令符 (16) ? 4.3.2.命令符输入错误后提示界面 (16) ? 4.3.3.截获的IP数据包界面 (17) ? 4.3.4.继续抓包图 (17) 五、课程设计小结 (18) 参考文献 (18) 一、课程设计的目的和意义