大作业2:IP包的截获和解析

大作业2:IP包的截获和解析
大作业2:IP包的截获和解析

IP包的截获和解析实验报告

Q1201012 刘倩君

一.实验目的:

设计一个能够截获并解析IP数据包的程序,并根据这个程序,说明IP数据包的结构及IP 协议的相关问题,从而IP层的工作原理有更好的理解和认识。

二.实验要求:

本实验的目标是捕获网络中数据包,解析数据包的内容,将结果显示在标准输出上,并同时写入日志文件.

程序的具体要求如下:

1、能够捕获以太网数据帧,并且能够解析:数据包类型,数据包长度,源、目的MAC,

2、如果是IP数据包,则进行进一步解析。输出版本,头长度,服务类型,数据包总长度,数据包标识,分段标志,分段偏移值,生存时间,上层协议类型,头校验和,源IP地址和目的IP地址等内容.

3、在指定的日志文件中写入网卡、时间、数据包解析结果等内容。当程序接收到键盘输入Ctrl+C时退出.

三.主要数据结构

各种包头部、IP地址等的结构体定义在Header.h中。

1、以太网帧格式

因此,以太网帧头部的数据结构定义为:

typedef struct tagDLCHeader /*以太网数据帧头部结构*/

{

u_char DesMAC[6]; /* destination HW addrress */

u_char SrcMAC[6]; /* source HW addresss */

u_char Ethertype; /* ethernet type */

} DLCHEADER;

2、IP 数据报格式

0 4 8 16 19 24

IP 数据包的第一个字段是版本字段,其度是4位,表示所使用的IP 协议的版本。本程序主要针对版本是IPV4的数据包的解析。

报头标长字段为4位,它定义了以4B 为一个单位的IP 包的报文长度.报头中除了选项字段和填充域字段外,其他各字段是定长的。因此,IP 数据包的头长度在20—40B 之间,是可变的。

服务类型字段共8位,用于指示路由器如何处理该数据包。

总长度字段为2B,它定义了以字节为单位的数据包的总长度,IP 数据包的最大长度为65535B 。

标识字段的长度为16位,用于识别IP 数据包的编号,每批数据都要有一个标识值,用于让目的主机判断新来的数据属于哪个分组。

标志字段共3位,最高位是0.禁止分片标志DF(do not fragment)字段的值若为1,表示不能对数据包分片;若DF

值为0,则表明可以分片。分片标志MF( more fragment)的值为1,表示接收到的不是最后一个分片;若MF 值为0,表示接收到的是最后一个分片。

片偏移字段共13位,说明分片在整个数据包中的相对位置,片偏移值是以8B 为单位来记数的,因此选择的分片长度应该是8B 的整数倍。

生存时间(TTL)字段为8位,用来设置数据包在互联网络的传输过程的寿命,通常是用一个数据包可以经过的最多的路由器跳步数来限定的。

头校验和字段为16位,用于存放检查报头错误的校验码,检验的范围是整个IP 包的

报头。校验和为0,说明数据报报头没有出错。

地址字段包括源地址和目的地址。源地址和目的地址的长度都是32位,分别表示发送数据包的源主机和目的主机的IP地址。

选项字段的长度范围为0~40B,主要用于控制和测试。在使用选项字段的过程中,有可能出现报头部分的长度不是32位的整数倍的情况。如果出现这种情况,就需要通过填充位来凑齐。

因此,IP数据报的头部定义如下:

typedef struct ip_header{

u_char ver_ihl; // 4 bit 的版本信息+ 4 bits 的头长

u_char tos; // TOS 类型

u_short tlen; // 总长度

u_short identification; // Identification

u_short flags_fo; // Flags (3 bits) + Fragment offset (13 bits)

u_char ttl; // 生存期

u_char proto; // 后面的协议信息

u_short crc; // 校验和

ip_address saddr; // 源IP

ip_address daddr; // 目的IP

ip_address selection; // 选项

}ip_header;

3、各类报头TCP/UDP/ICMP/IP结构

当我们使用Raw Socket的时候,可以完全自定义IP包,一切形式的包都可以"制造"出来。因此,本文事先必须对TCP/IP所涉及IP包结构进行必要的交待。

目前,IPv4的报头结构为常用的ICMP报文包括ECHO-REQUEST(响应请求消息)、ECHO-REPL Y(响应应答消息)、Destination Unreachable(目标不可到达消息)、Time Exceeded(超时消息)、Parameter Problems(参数错误消息)、Source Quenchs(源抑制消息)、Redirects(重定向消息)、Timestamps(时间戳消息)、Timestamp Replies(时间戳响应消息)、Address Masks(地址掩码请求消息)、Address Mask Replies(地址掩码响应消息)等,是Internet上十分重要的消息。后面章节中所涉及到的ping命令、ICMP拒绝服务攻击、路由欺骗都与ICMP协议息息相关。

TCP报头结构为:

对应数据结构:

typedef struct psd_hdr //定义TCP伪报头

{

unsigned long saddr; //源地址

unsigned long daddr; //目的地址

char mbz;

char ptcl; //协议类型

unsigned short tcpl; //TCP长度

}PSD_HEADER;

typedef struct _tcphdr //定义TCP报头

{

unsigned short th_sport; //16位源端口

unsigned short th_dport; //16位目的端口

unsigned int th_seq; //32位序列号

unsigned int th_ack; //32位确认号

unsigned char th_lenres; //4位首部长度/4位保留字

unsigned char th_flag; //6位标志位

unsigned short th_win; //16位窗口大小

unsigned short th_sum; //16位校验和

unsigned short th_urp; //16位紧急数据偏移量

} TCP_HEADER;

UDP报头为:

对应的数据结构为:

typedef struct _udphdr //定义UDP报头

{

unsigned short uh_sport;//16位源端口

unsigned short uh_dport;//16位目的端口

unsigned short uh_len;//16位长度

unsigned short uh_sum;//16位校验和

} UDP_HEADER;

ICMP协议是网络层中一个非常重要的协议,其全称为Internet Control Message Protocol(因特网控制报文协议),ICMP协议弥补了IP的缺限,它使用IP协议进行信息传递,向数据包中的源端节点提供发生在网络层的错误信息反馈。ICMP报头为:

常用的回送与或回送响应ICMP消息对应数据结构为:

typedef struct _icmphdr //定义ICMP报头(回送与或回送响应)

{

unsigned char i_type;//8位类型

unsigned char i_code; //8位代码

unsigned short i_cksum; //16位校验和

unsigned short i_id; //识别号(一般用进程号作为识别号)

unsigned short i_seq; //报文序列号

unsigned int timestamp;//时间戳

} ICMP_HEADER;

四.程序设计分析

为了获取网络中的IP数据包,必须对网卡进行编程,在这里我们觊觎winpcap提供的库函数进行编程。但是,在通常情况下,网络通信只能响应与自己硬件地址相匹配的数据包或是以广播形式出发的数据包。对于其他形式的数据包,如已到达网络接口但却不是发送到此地址的数据包,网络接口在验证投递地址并非自身地址之后将不引起响应,也就是说应用程序无法收取与自己无关的数据包。我们要想获取流经网络设备的所有数据包,就需要将网卡设置为混杂模式。

1、获取所有存在的网络设备的链表。

Pcap_if_t *alldevs; //网络设备结构链表

Char errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE]; //错误信息

/*所有网络设备的信息以链表形式存在alldevs中*/

pcap_findalldevs(&alldevs,errbuf);

2、从链表中选择物理Ethernet卡后,用混杂模式打开。

if((adhandle= pcap_open_live(d->name, // 设备名称

65536, // portion of the packet to capture.

1, // 采用混杂模式

1000, // 读超时为1 秒

errbuf // error buffer

) ) == NULL)

{

fprintf(stderr,"\nUnable to open the adapter. %s is not supported by WinPcap\n");

pcap_freealldevs(alldevs);

return -1;

}

在这个函数中,第一个参数为要打开的设备名称,这里是Ethernet卡,可以从设备链表alldevs中选出。第二个参数应为捕获的数据包长度,填入65535以保证在链路层的整个数据包都被捕获。第三个参数为打开模式,填入1表明用混杂模式打开网卡。最后两个参数本别为读入超时的时间和保存错误信息。最后返回一个网卡描述符adhandle.

3、捕获数据包。

res = pcap_next_ex( adhandle, &header, &pkt_data))

adhandle是由pcap_open_live()返回的所打开网卡的指,header是pcap_pkthdr型的结构体,存储时间,包的长度,pkt_data存储数据包的内容,为一个char型数组。返回值res

等于1时成功;等于0时超时;等于-1时说明发生错误。对于捕获的数据包,去掉数据链路层的14B的头部后才是真正的IP包信息。

5.参考程序流程图

五.结果分析

1、选择网卡

2.捕获的IP数据包

********************************************************************

数据包5

抓包信息:

时间:10:03:32 编号:751530 数据包长度:67 捕获的数据包长度:67

DLC 帧分析:

MAC地址:00000052506a->000000525064 以太网协议类型: 0x0800(IP包)

IP 报头分析:

IP 4 20 0 53 23213 不分0 1 UDP 2b65 192.168.146.1->224.0.0.252

UDP 报头分析:

端口:eb->b821 报文长:46409 校验和:96

根据IP 报头结构:

IP协议的版本号|包头长度|服务类型|总长|ID|Flag|片偏移|生存时间|协议类型|包头校验和|源IP|目的IP|

可以知道这个IP数据报是从192.168.146.1(本机)发给224.0.0.252(默认网关)的,包头长度为20字节,总长度为53字节,不分片,片偏移为0,生存时间为1,协议类型为UDP,包头校验和为2b65。

还可以进一步对封装的UDP数据报进行分析。

3.捕获的其他数据包

***************************************************************************** 数据包2

抓包信息:

时间:10:03:32 编号:750418 数据包长度:87 捕获的数据包长度:87

DLC 帧分析:

MAC地址:000000524f3a->000000524f34 以太网上协议类型:34304 未知包丢弃

****************************************************************************** 根据协议类型为34304,可知这是一个未知,丢弃。

六.主程序源代码

#include

#include

#include

#include "fstream"

#include

#include //流操作符,主要是对cin,cout之类的一些操纵运算子,比如setfill,setw,setbase,setprecision等等

#include "conio.h"//运用getch()函数

#include "Header.h"

#include

#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")//链接至库

#include "pcap.h"

#pragma comment(lib,"wpcap.lib")//链接至库

using namespace std;

int SwitchAgreement(u_char proto,const u_char *pkt_data);//对IP数据包数据部分进行解析DWORD WINAPI Fun1Proc( LPVOID lpParameter);

int k1=1;//抓包个数

int k2=1;//一次显示的数据包个数

int k3;//日志变量

time_t t;//时间变量,长整型

char* s;

string p;

char buffer[100];

int main()

{

pcap_if_t *alldevs; // 网卡描述符列表,包含各网卡信息、型号、名字、地址等的结构

pcap_if_t *d;

pcap_t *adhandle;

char errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE];//错误信息

struct pcap_pkthdr *header;

ip_header *ih;

const u_char *pkt_data;

int inum;

int i=0;

int num=0;

int res;

struct tm *ltime;

char timestr[16];

char *logname=new char[20];

cout<<"请输入日志名称(.log):\n";

cin>>logname;

if(logname==NULL) logname="默认日志.log";

ofstream ofs(logname,ios::app);//以追加方式打开日志文件time(&t);//获取系统时间

p = "";

p += ctime(&t);//把系统时间转换为字符串

p += "用户运行程序\n";

s=&p[0];

ofs.write(s,strlen(s));//系统时间写入日志文件

ofs.flush();

// 获得网卡的列表

if (pcap_findalldevs(&alldevs, errbuf) == -1)

{

fprintf(stderr,"Error in pcap_findalldevs: %s\n", errbuf);

exit(1);

}

ofs.write("获得网卡的列表\n",strlen("获得网卡的列表\n"));

ofs.write("打印网卡信息\n",strlen("打印网卡信息\n"));

ofs.flush();

// 打印网卡信息

cout<<"本机虚拟网卡列表:\n";

p ="";

for(d=alldevs; d; d=d->next)

{

//网卡列表写入日志文件

i++;

_itoa( i, buffer,10);//将i转换为10进制的字符串

p += buffer;

p += ".";

p += d->name;

p += "\n";

if (d->description)

{

p += "\t(";

p += d->description;

p += ")\n";

}

else

p += "(No description available)\n";

s=&p[0];

ofs.write(s,strlen(s));

ofs.flush();

cout<

p="";

}

if(i==0)//找不到设备

{

cout<

return -1;

}

HANDLE hThread1;//线程句柄

if(hThread1)

{

TerminateThread(hThread1,NULL);

}

cout<<"输入要监听的网卡号(1-"<

cin>>inum;

hThread1 = CreateThread(NULL,0,Fun1Proc,NULL,0,NULL);//这个线程用来控制退出CloseHandle(hThread1);

p += "选择网卡号为:";

_itoa( inum, buffer,10);

p += buffer;

p += "\n";

s=&p[0];

ofs.write(s,strlen(s));

ofs.flush();

p="";

if(inum < 1 || inum > i) //判断号的合法性

{

cout<

p += "输入网卡号无效\n";

s=&p[0];

ofs.write(s,strlen(s));

ofs.flush();

p="";

pcap_freealldevs(alldevs);

return -1;

}

else

{

p += "检测网卡号有效\n";

s=&p[0];

ofs.write(s,strlen(s));

ofs.flush();

p="";

}

// 找到要选择的网卡结构

for(d=alldevs, i=0; i< inum-1 ;d=d->next, i++);

p += "找到了要打开的网卡地址\n";

s = &p[0];

ofs.write(s,strlen(s));

ofs.flush();

p="";

// 打开选择的网卡

if((adhandle= pcap_open_live(d->name, // 设备名称

65536, // portion of the packet to capture.

1, // 采用混杂模式

1000, // 读超时为1 秒

errbuf // error buffer

) ) == NULL)

{

fprintf(stderr,"\nUnable to open the adapter. %s is not supported by WinPcap\n");

//Free the device list

pcap_freealldevs(alldevs);

return -1;

}

if(pcap_datalink(adhandle) != DLT_EN10MB)//只考虑以太网数据

{

fprintf(stderr,"\nThis program works only on Ethernet networks.\n");

pcap_freealldevs(alldevs);

return -1;

}

p += "该网卡设置为了混乱模式\n开始捕获数据包\n";

s = &p[0];

ofs.write(s,strlen(s));

ofs.flush();

p="";

cout<name<<"..."<

cout<<"开始捕获IP包,输入Ctrl+C退出程序,输入Ctrl+Z重新选择网卡......"<

cout<

pcap_freealldevs(alldevs);

p += "IP 报头结构:\n";

p += "***************************************************************************** ******\n";

p += "|时间|IP协议的版本号|包头长度|服务类型|总长|ID|Flag|片偏移|生存时间|协议类型|包头校验和|源IP|目的IP|\n";

p += "***************************************************************************** ******\n\n";

s = &p[0];

ofs.write(s,strlen(s));

ofs.flush();

p="";

DLCHEADER *ik;//物理帧头

while((res = pcap_next_ex( adhandle, &header, &pkt_data)) >= 0 &&k1)//开始捕获数据包,eader是pcap_pkthdr结构,pkt_header是接收数据的缓冲区

{

ltime=localtime(&header->https://www.360docs.net/doc/fd6767629.html,_sec);

strftime( timestr, sizeof timestr, "%H:%M:%S", ltime);

if(res == 0) continue; /* Timeout elapsed */

num++;

p += "***************************************************************************** ***\n数据包";

_itoa(num,buffer,10);

p += buffer;

p +="\n";

p += "抓包信息:\n";

p += " 时间:";

p += timestr;

p += " 编号:";

_itoa(header->https://www.360docs.net/doc/fd6767629.html,_usec,buffer,10);

p += buffer;

p += " 数据包长度:";

_itoa(header->len,buffer,10);

p += buffer;

p += " 捕获的数据包长度:";

_itoa(header->caplen,buffer,10);

p += buffer;

p += "\n";

s = &p[0];

cout<

ofs.write(s,strlen(s));

ofs.flush();

p="";

ik = (DLCHEADER *)(pkt_data);//获得数据包的物理帧头

u_short ik2=ntohs(ik->Ethertype);

sprintf(buffer,"%.12x->%.12x",ik->SrcMAC,ik->DesMAC);

p += "DLC 帧分析:\n";

p += " MAC地址:";

p += buffer;

if(ik2!=0x0800)//判断是否为IP数据包

{

p += " 以太网上协议类型:";

if(ik2==0x8864) p += " 0x8864【以太网上的PPP(PPP 会话阶段)(PPPoE,PPP Over Ethernet)】";

else if(ik2==0x0806) p += " 0x8006【地址解析协议(ARP :Address Resolution Protocol)】";

else if(ik2==0x9001) p += " 0x9001【ethernetII广播包-3Com(Bridge) XNS Sys Mgmt[XEROX]】";

else if(ik2==0x814C) p += " 0x814C【简单网络管理协议(SNMP:Simple Network Management Protocol)】";

else {sprintf(buffer, "%d ", ik2); p += buffer; p += " 未知包丢弃\n";}

s=&p[0];

ofs.write(s,strlen(s));

ofs.flush();

cout<

p="";

continue;

}

else

{

p += " 以太网协议类型: 0x0800(IP包)\n";

s=&p[0];

ofs.write(s,strlen(s));

ofs.flush();

cout<

p="";

}

ih = (ip_header *) (pkt_data + 14); //14 为以太头的长度

ih->tlen = ntohs(ih->tlen);//网络字节序改为主机字节顺序

ih->identification = ntohs(ih->identification);

ih->crc = ntohs(ih->crc);

p +="IP 报头分析:\n";

p += " IP";

_itoa((ih->ver_ihl & 0xf0)/16,buffer,10);

p += buffer;

p += " ";

_itoa((ih->ver_ihl & 0xf)*4,buffer,10);

p += buffer;

p +=" ";

_itoa(ih->tos,buffer,16);

p += buffer;

p +=" ";

_itoa(ih->tlen,buffer,10);

p += buffer;

p += " ";

_itoa(ih->identification,buffer,10);

p += buffer;

p +=" ";

if((ih->flags_fo & 0xE000)==0x6000) p += "分片(NoLast) ";//DF/MF else if((ih->flags_fo & 0xE000)==0x4000) p += "分片(Last) ";

else p += "不分";

p +=" ";

_itoa(ih->flags_fo & 0x1FFF,buffer,10);

p += buffer;

p +=" ";

_itoa(ih->ttl,buffer,10);

p += buffer;

p +=" ";

if(ih->proto==17) p += "UDP ";//协议类型

else if(ih->proto==6)p += "TCP ";

else if(ih->proto==1)p += "ICMP ";

else if(ih->proto==2)p += "IGMP ";

else p += "未知";

_itoa(ih->crc,buffer,16);

p += buffer;

p +=" ";

_itoa(ih->saddr.byte1,buffer,10);

p += buffer;

p +=".";

_itoa(ih->saddr.byte2,buffer,10);

p += buffer;

p +=".";

_itoa(ih->saddr.byte3,buffer,10);

p += buffer;

p +=".";

_itoa(ih->saddr.byte4,buffer,10);

p += buffer;

p +="->";

_itoa(ih->daddr.byte1,buffer,10);

p += buffer;

p +=".";

_itoa(ih->daddr.byte2,buffer,10);

p += buffer;

p +=".";

_itoa(ih->daddr.byte3,buffer,10);

p += buffer;

p +=".";

_itoa(ih->daddr.byte4,buffer,10);

p += buffer;

p +="\n";

s=&p[0];

ofs.write(s,strlen(s));

ofs.flush();

cout<

p="";

SwitchAgreement(ih->proto,pkt_data);//IP数据部分解析

cout<

ofs.write(s,strlen(s));

ofs.flush();

p="";

}

p += "***************************************************************************** ***\n";

if(k1==0) p += "用户输入Ctrl+C,退出程序\n";

else p += "异常\n";

s=&p[0];

ofs.write(s,strlen(s));

ofs.flush();

p="";

if(res == -1){

cout<<"Error reading the packets: "<

return -1;

}

return 0;

}

DWORD WINAPI Fun1Proc(LPVOID lpParameter){

k3=getch();

if(k3==3) k1=0;

k3=0;

return 0;

}

int SwitchAgreement(u_char proto,const u_char *pkt_data){//对IP数据部分的内容进行解析TCP_HEADER *th;

UDP_HEADER *uh;

ICMP_HEADER *ich;

IGMP_HEADER *igh;

switch(proto)

{

case 1:

ich= (ICMP_HEADER *)(pkt_data+sizeof(ip_header)+sizeof(DLCHEADER));

p += "ICMP 报头分析:\n ";

sprintf(buffer,"类型:%x 代码:%x 校验和:%x 识别和:%x 报文序列号:%x\n", ich->i_type,ich->i_code,ich->i_cksum,ich->i_id,ich->i_seq);

p += buffer;

s=&p[0];

break;

case 6:

th= (TCP_HEADER *)(pkt_data+sizeof(ip_header)+sizeof(DLCHEADER));

p += "TCP 报头分析:\n ";

sprintf(buffer,"端口:%x->%x 序列号:%x 确认号:%x TCP偏移量:%d\n Flags:%x 窗口大小:%d 校验和:%x 紧急指针:%d\n",

th->th_sport,th->th_dport,th->th_seq,th->th_ack,(th->th_lenres & 0xE0)/16,

th->th_flag & 0x3F,th->th_win,th->th_sum,th->th_urp);

p += buffer;

s=&p[0];

break;

case 17:

uh= (UDP_HEADER *)(pkt_data+sizeof(ip_header)+sizeof(DLCHEADER));

p += "UDP 报头分析:\n ";

sprintf(buffer,"端口:%x->%x 报文长:%d 校验和:%d\n",uh->uh_sport,uh->uh_dport,uh->uh_len,uh->uh_sum);

p += buffer;

s=&p[0];

break;

case 2:

igh= (IGMP_HEADER *)(pkt_data+sizeof(ip_header)); //igmp v2版

p += "IGMP v2 报头分析:\n ";

p += " 类型字段:";

if(igh->igh_edition==0x11) p += "Membership query ";

else if(igh->igh_edition==0x12) p += "IGMP v1 Membership report ";

else if(igh->igh_edition==0x16) p += "IGMP v2 Membership report(join) ";

else if(igh->igh_edition==0x17) p += "IGMP v2 leave. ";

else p += "Error ";

sprintf(buffer,"最大响应时间:%d 校验和:%d 组地址字段:%d.%d.%d.%d\n", igh->igh_unused,igh->igh_cksum,igh->d_saddr.byte1,igh->d_saddr.byte2,

igh->d_saddr.byte3, igh->d_saddr.byte4); //D类IP地址,从224.0.0.0-239.255.255.255

p += buffer;

s=&p[0];

break;

default :

cout<

break;

}

if(ich||th||uh) return 1;

else return 0;

}

七.总结及相关扩展

本程序设计也可以利用套接字(socket)完成,初始化原始套接字,反复监听捕获数据包和解析数据包。下面就结合核心代码对程序的具体实现进行讲解,同时使程序流程更加清晰,去掉了错误检查等保护性代码。部分核心代码的简略提示如下。

1.使用原始套接字

套接字分为三种,即流套接字(Stream Socket)、数据报套接字(Datagram Socket)和原始套接字(Raw Socket)。要进行IP数据包的接受与发送,应使用原始套接字。创建原始套接字的代码如下:

SOCKET sock;

Sock=WSASoccet(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_IP,NULL,0,WSA_FLAG_O VERRLAPPED);

在WSASoccet函数中,第一个参数指定通信发生的区字段,AF_INET是针对Internet 的,允许在远程主机之间通信。第二个参数是套接字的类型,AF_INET地址族下,有SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_RAW三种套接字类型。在这里,我们设置为SOCK_RAW,表示我们声明的是一个原始套接字类型。第三个参数依赖于第二个参数,用于指定套接字所用的特定协议,这里使用IP协议。第四个参数为WSAPROTOCOL_INFO 位,该位可以置空,永远置0。第六个参数是标志位,WSA_FLAG_OVERRLAPPED表明可以使用发送接收超时设置,本课程设计也可以把这个标志位设置为NULL,因为本设计不用考虑超时情况。

创建原始套接字后,IP头就会包含在接收的数据中。然后,我们可以设置IP头操作选项,调用sotscockpot函数。其中flag设置为TRUE,并设定IP_HDRINCL选项,表明用户可以亲自对IP头进行处理。

BOOL flag=true;

setsockopt (sock,IPPROTO_IP,IP_HDRINCL,(char*)&flag,sizeof(flag));

之后,使用如下代码完成对socket的初始化工作

/*获取主机名*/

char hostname[128];

gethostname(hostname, 100);

/*获取IP地址*/

hostent *pHostIP;

pHostIP=gethostbyname(hostname);

/* 填充SOCKADDR_IN的结构内容*/

sockaddr_in addr_in;

addr_in.sin_addr= *(in_addr*)pHostIP->h_addr_list[0];

addr_in.sin_family=AF_TNET;

addr-in.sin_port=htons(6000);

/* 绑定socket */

bind(sock, (POSCKADDR)&addr_in,sizeof(addr_in));

填写sockaddr_in的内容时,其地址值应填写为本机IP地址可以通过gethostbyname()函数获取;端口号可以随便填写,但不能与系统冲突;协议族应填写为AF_INET。注意,sockaddr_in 结构的值必须是以网络字节顺序表示的值,而不能直接使用本机字节顺序的值,使用htoms()函数可以将无符号短整型的主机数据转换为网络字节的顺序的数据。最后使用bind()函数将socket绑定到本地网卡上。

绑定网卡后,需要WSAIoctl()函数把网卡设置为混杂模式,使网卡能够接收所有网络数据,其关键代码如下:

#define SIO_RCV ALL_WSAIOW(IOC_VENDOR,1)

DWORD dwBufferLen[10];

DWORD dwBufferInLen=1;

DWORD dwBytesReturned=0;

WSAIoctl(SnifferSocket,IO-RCV ALL,&dwBufferInLen,sizeof(dwBufferInLen),&dwBuffer Len,Sizeof(dwBufferLen),&dwByteReturned,NULL,NULL);

如果接收的数据包中的协议类型和定义的原始套接字匹配,那么接收到的数据就拷贝到套接字中。因此,网卡就可以接收所有经过的IP包。

2.接收数据包

在程序中可使用RECV()函数接收经过的IP包。该函数有四个参数,第一个参数接收操作所用的套接字描述符;第二个参数接收到缓冲区的地址;第二个参数接收缓冲区的地址;第三个参数接收缓冲区的大小,也就是所要接收的字节数;第四个参数是一个附加标志,如果对所发送的数据没特殊要求,直接设为0。因为IP数据包的最大长度是65536B,因此缓冲区的大小不能小于65535B。设置缓冲区后,可利用循环来反复监听接收IP包,用recv()函数接收功能的代码如下:

#dedine BUFFER_SIZE 65535

Char buffer[BUFFER_SIZE]; //设置缓冲区

While(true)

{recv(sock,buffer,BUFFER_SIZE,0); //j接收数据包

……..

八.实验体会

这次实验通过winpcap编程捕获数据包并进行解析,对以太网帧结构、IP头部结构、以及UDP、TCP等传输层数据包结构都有了更清晰的了解。利用winpcap编程的过程中,除了掌握快速学习和运用相关函数的方法,也解决了一些构架工程上的问题,例如一开始不能编译,是因为找不到编译器(因为把VC卸载了,安装的codeblocks是不带编译器的版本),又比如虽然包含了pcap.h头文件,但仍然报错undefined reference to…,是因为w 未链接至pcap.lib,在project options---link settings中添加即可,为此需要下载winpcap源码及库文件(WpdPack文件夹中),还需安装winpcap.

九.参考文献

1.https://www.360docs.net/doc/fd6767629.html,/view/43ade93a87c24028915fc32d.html2《winpcap函数》

解析IP数据包课程设计

课程设计任务书

目录1.实验目的2.实验要求3.预备知识4.课程设计分析5.实现过程6.程序流程图7.相关扩展8.实习体会9.参考文献

一.实验目的: 设计一个解析IP数据包的程序,并根据这个程序,说明IP数据包的结构及IP协议的相关问题,从而IP层的工作原理有更好的理解和认识. 二.实验要求: 本设计的目标是捕获网络中数据包,解析数据包的内容,将、结果显示在标准输出上,并同时写入日志文件. 程序的具体要求如下: 3)以命令行形式运行:ipparse logfile,其中ipparse是程序名,而logfile则代表记录结果的日 志文件. 4)在标准输出和日志文件中写入捕获的IP数据包的版本,头长度,服务类型,数据包总长度, 数据包标识,分段标志,分段偏移值,生存时间,上层协议类型,头校验和,源IP地址和目的IP地址等内容. 当程序接收到键盘输入Ctrl+C时退出. 三.预备知识 互联网络层是TCP/IP协议参考模型中的关键部分.IP协议把传输层送来的消息组装成IP数据包,并把IP数据包传送给数据链层.IP协议在TCP/IP协议族中处于核心地位,IP协议制定了统一的IP数据包格式,以消除个通信子网中的差异,从而为信息发送方和接收方提供了透明的传输通道.编制本程序前,首先要对IP包的格式有一定了解,图1给出了IP协议的数据包格式. IP数据包的第一个字段是版本字段,其度是4位,表示所使用的IP协议的版本.目前的版本是IPV4,版本字段的值是4,下一代版本是IPV6,版本字段值是6.本程序主要针对版本是IPV4的数据包的解析. 报头标长字段为4位,它定义了以4B为一个单位的IP包的报文长度.报头中除了选项字段和填充域字段外,其他各字段是定长的.因此,IP数据包的头长度在20—40B之间,是可变的. 0 4 8 16 19 24 图1 IP数据包的格式 服务类型字段共8位,用于指示路由器如何处理该数据包.该字段长度由4位服务类型(TOS)子域和3位优先级子域组成,1位为保留位,该字段结构如图2所示. B7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0

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/fd6767629.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

TCPIP实验之IP数据包分析--

TCP/IP协议与编程实验 姓名: 班级: 学号: 实验题目用Wireshark抓包分析ip数据包 一、实验目的 1、了解并会初步使用Wireshark,能在所用电脑上进行抓包 2、了解IP数据包格式,能应用该软件分析数据包格式 3、查看一个抓到的包的内容,并分析对应的IP数据包格式 二、实验内容 Wireshark 是网络包分析工具。网络包分析工具的主要作用是尝试捕获网络包,并尝试显示包的尽可能详细的情况。 实验步骤: 1、打开wireshark,选择接口选项列表。或单击“Capture”,配置“option” 选项。

2、设置完成后,点击“start”开始抓包: 3、显示结果: 3、选择某一行抓包结果,双击查看此数据包具体结构。

4、捕捉IP数据报。 ① 写出IP数据报的格式。 IP数据报首部的固定部分中的各字段含义如下: (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

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。长度就是20字节(即首部长度为0101),这时不使用任何选项。 (5)标识(identification) 占16位。IP软件在存储器中维持一个计数器,每产生一个数据报,计数器就加1,并将此值赋给标识字段。但这个“标识”并不是序号,因为IP是无连接服务,数据报不存在按序接收的问题。当数据报由于长度超过网络的MTU而必须分片时,这个标识字段的值就被复制到所有的数据报的标识字段中。相同的标识字段的值使分片后的各数据报片最后能正确地重装成为原来的数据报。 (6)标志(flag) 占3位,但目前只有2位有意义。 标志字段中的最低位记为MF(More Fragment)。MF=1即表示后面“还有分片”的数据报。MF=0表示这已是若干数据报片中的最后一个。 标志字段中间的一位记为DF(Don’t Fragment),意思是“不能分片”。只有当DF=0时才允许分片。 7)片偏移占13位。片偏移指出:较长的分组在分片后,某片在原分组中的相对位置。也就是说,相对用户数据字段的起点,该片从何处开始。片偏移以8 个字节为偏移单位。这就是说,每个分片的长度一定是8字节(64位)的整数倍。 (8)生存时间占8位,生存时间字段常用的的英文缩写是TTL(Time To Live),表明是数据报在网络中的寿命。由发出数据报的源点设置这个字段。其目的是防止无法交付的数据报无限制地在因特网中兜圈子,因而白白消耗网络资源。最初的设计是以秒作为TTL的单位。每经过一个路由器时,就把TTL减去数据报在路由器消耗掉的一段时间。若数据报在路由器消耗的时间小于1秒,就把TTL值减1。当TTL值为0时,就丢弃这个数据报。 #TTL通常是32或者64,scapy中默认是64 (9)协议占8位,协议字段指出此数据报携带的数据是使用何种协议,以便使目的主机的IP层知道应将数据部分上交给哪个处理过程。(在scapy中,下层的这个protocol一般可以从上曾继承而来,自动填充,我们一般可以省略不填此项) (10)首部检验和占16位。这个字段只检验数据报的首部,但不包括数据部分。这是因为数据报每经过一个路由器,路由器都要重新计算一下首部检验和

实验4_IP协议分析

实验4 IP协议分析 在这个实验里,我们将研究IP协议,通过执行traceroute程序来分析IP数据包发送和接收的过程。我们将研究IP数据包的各个字段,详细学习IP数据包的分片。 一、捕获traceroute 为了产生一个IP数据包,我们将使用traceroute程序来向一些目的地发送不同大小的数据包,这个软件我们在第一个实验已作过简单的尝试了。 但我们试图在IP头部首先发送一个或者更多的具有TTL的数据包,并把TTL的值设置为1;然后向同一个目的地发送一系列具有TTL值为2的数据包;接着向同一个目的地发送一系列具有TTL值为3的数据包等等。路由器在每次接收数据包时消耗掉一个TTL,当TTL达到0时,路由器将会向源主机返回一个ICMP的消息(类型为11的TTL溢出),这样一个TTL值为1的数据包将会引起路由器从发送者发回一个ICMP的TTL溢出消息产生一跳,TTL值为2的数据包发送时会引起路由器产生两跳,TTL值为3的数据包则会引起路由器产生3跳。基于这种方式,主机可以执行traceroute观察ICMP的TTL溢出消息,记录每个路由器的ICMP的溢出消息的源IP地址,即可标识出主机和目的地之间的所有路由器。 我们要运行traceroute让它发送多种长度的数据包,由Windows提供的tracert程序不允许改变由tracert程序发送的ICMP的回复请求消息的大小,在Windows下比较好的一个是pingplotter,它可以在以下网站下载共享版本(现在已下载好存在共享文件夹的压缩包中): 安装pingplotter标准版(你有一个30天的试用期),通过对你所喜欢的站点执行一些traceroute来熟悉这个工具。ICMP回复请求消息的大小可以在pingplotter中设置:Edit-> Options->Default Setting->enginet,在packet size字段中默认包的大小是56字节。pingplotter 发送一系列TTL值渐增的包时,Trace时间间隔的值和间隔的个数在pingplotter中能够设置。按下面步骤做: 1启动Iris,开始包捕获; 2启动pingplotter,然后在“Address to Trace”窗口输入目的地目标的名字: 172.16.1.1 (1岛输入172.16.6.1) 在“# of times to Trace”区域输入3。然后选择Edit-> Options->Default Setting->engine,确认在packet size字段的值为56,点OK。然后按下 Trace按钮。你看到的pingplotter窗口类似如上:

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。

Ip数据包捕获设计报告

解析IP数据包程序设计与实现 学生姓名:梁帅指导老师:谢晓巍 摘要现如今,计算机网络已经彻彻底底地改变了人们的生活。大量的数据都是经过计算机网络传输的,而TCP/IP协议是计算机网络中最重要的协议之一。计算机网络中绝大多数数据都是以IP数据包的形式发送和接受的。所以IP数据包的捕获是很多计算机安全技术的基础。本课程设计实现了可以捕获流经本地网卡的IP数据包并将其头部信息解析输出的程序。 关键词TCP/IP;IP数据包;计算机网络;捕获

Design and implementation of IP data packet Student name: LIANG Shuai Advisor:XIE Xiao-wei Abstract Nowadays, computer network has completely changed people's life. A large amount of data is transmitted through computer networks, and the TCP/IP protocol is one of the most important protocols in computer networks. Most of the data in the computer network are sent and received in the form of IP data packets. So IP packet capture is the basis of many computer security technology. This course is designed to capture the IP data packet that flows through the local network card and the program to parse the output of its head. Key words TCP/IP;IP data packet;Computer network;Capture

解析IP数据包课程设计报告

成绩评定表

课程设计任务书

目录 1 课程设计目的 (1) 2 课程设计要求 (2) 3 相关知识 (3) 4 课程设计分析 (6) 5 程序代码 (11) 6 运行结果与分析 (18) 7 参考文献 (18)

1 课程设计目的 IP数据包是网络成传输的基本数据单元,熟悉IP数据包结构对于理解网络工作原理具有重要意义。本课程设计的主要目的是通过接受与解析IP数据包,了解IP数据包的基本结构与IP协议的基本功能。

2 课程设计要求 根据后面介绍的IP数据包结构,编写程序接收并解析IP数据包。 1)以命令行形式运行; ParsePacket log_file 其中,ParsePacket为程序名,log_file为日志文件名。 2)输出内容:IP数据包的各字段值,包括版本、头部长度、服务类型、总长度、标识、分段标志、分段偏移值、生存时间、上层协议类型、头校验和、源IP地址 和目的IP地址等。 3)当程序接收到键盘输入Ctrl+C时退出。

3相关知识 互联网络层是TCP/IP协议参考模型中的关键部分.IP协议把传输层送来的消息组装成IP数据包,并把IP数据包传送给数据链层.IP协议在TCP/IP协议族中处于核心地位,IP 协议制定了统一的IP数据包格式,以消除个通信子网中的差异,从而为信息发送方和接收方提供了透明的传输通道.编制本程序前,首先要对IP包的格式有一定了解,图1给出了IP 协议的数据包格式. IP数据包的第一个字段是版本字段,其度是4位,表示所使用的IP协议的版本.目前的版本是IPV4,版本字段的值是4,下一代版本是IPV6,版本字段值是6.本程序主要针对版本是IPV4的数据包的解析. 报头标长字段为4位,它定义了以4B为一个单位的IP包的报文长度.报头中除了选项字段和填充域字段外,其他各字段是定长的.因此,IP数据包的头长度在20—40B之间,是可变的. 0 4 8 16 19 24 31(位) 图3.1 IP数据包的格式 服务类型字段共8位,用于指示路由器如何处理该数据包.该字段长度由4位服务类型(TOS)子域和3位优先级子域组成,1位为保留位,该字段结构如图2所示. 图3.1 服务类型字段结构

IP及IPSEC协议数据包的捕获与分析

IP及IPSEC协议数据包的捕获与分析

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.

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.

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/fd6767629.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

计算机网络课程设计-IP数据包解析实验报告

< 解析IP数据报实验报告 - … (

目录 目录 (2) 1、课程设计目的 (2) 2、课程设计要求 (2) < 3、相关知识 (2) 4、课程设计分析 (6) 网卡设置 (6) 使用套接字 (7) 接收数据包 (7) 定义IP头部的数据结构 (8) IP包的解析 (9) 协议的定义 (9) ; 捕获处理 (9) 5、运行结果 (10) 6、总结 (11) 7、课程设计参考资料 (11) 8、源程序代码 (11) , /

, 1、课程设计目的 本课程设计的目的就是设计一个解析IP数据包的程序,并根据这个程序,说明IP数据包的结构及IP协议的相关问题,从而对IP层的工作原理有更好的理解和认识。 2、课程设计要求 本设计的目标是捕获网络中的IP数据包,解析数据包的内容,将结果显示在标准输出上,并同时写入日志文件。 程序的具体要求如下: 1)以命令行形式运行:ipparse logfile,其中ipparse是程序名, 而logfile 则代表记录结果的日志文件。 2)在标准输出和日志文件中写入捕获的IP包的版本、头长度、服务类型、数据包总长度、数据包标识、分段标志、分段偏移值、生存时间、上层协议类型、头校验和、源IP地址和目的IP地址等内容。 3)当程序接收到键盘输入Ctrl+C时退出。 3、相关知识 互联网络层是TCP/IP协议参考模型中的关键部分.IP协议把传输层送来的消息组装成IP数据包,并把IP数据包传送给数据链层.IP协议在TCP/IP协议族

中处于核心地位,IP协议制定了统一的IP数据包格式,以消除个通信子网中的差异,从而为信息发送方和接收方提供了透明的传输通道.编制本程序前,首先要对IP包的格式有一定了解,图1给出了IP协议的数据包格式. - IP数据包的第一个字段是版本字段,其度是4位,表示所使用的IP协议的版本.目前的版本是IPV4,版本字段的值是4,下一代版本是IPV6,版本字段值是6.本程序主要针对版本是IPV4的数据包的解析. 报头标长字段为4位,它定义了以4B为一个单位的IP包的报文长度.报头中除了选项字段和填充域字段外,其他各字段是定长的.因此,IP数据包的头长度在20—40B之间,是可变的. 0 4 8 16 19 24 31 图1 IP数据包的格式 服务类型字段共8位,用于指示路由器如何处理该数据包.该字段长度由4位服务

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。

IP 数据报捕获与分析实验报告

实验报告 专业班级成绩评定______ 学号姓名教师签名______ 实验题目IP 数据报捕获与分析实验时间 一、实验目的: 1.掌握IP数据报格式。 2.理解IP协议的工作原理及工作过程。 3.掌握使用wireshark捕获IP等数据报并分析。 二、实验环境:以太网。 三、实验内容: 1.熟悉WinPcap的体系构架和提供的函数。 2.学习IP数据报校验和计算方法。 3.掌握使用wireshark捕获IP等数据报。 4.对捕获的IP数据报进行分析。 四、实验步骤: 1.在PING之前先运行wireshark熟悉页面并进行一些设置

a.单击Capture Filter过滤器:可以设置捕捉一些特殊规则 的数据报。 b.在选中Capture packets in promiscuous mode:可以设置 为混合全处理模式。 c.可以点击Start开始捕捉。过一段时间后,点击Stop停止, 观察捕捉到的数据报,并进行分析。 2.使用wireshark捕获和分析IP数据包。 a.打开wireshar并开始捕获数据包。 b.然后在系统的“开始”—“运行”—输入“CMD”命令,进 入DOS命令窗口,并输入“ping”命令测试网络的情况. c.如“ping 192.168.0.1”。 Ping 命令的使用

d.再回到wireshar点击停止后查看捕获到的数据,双击打开 “ping”后的数据包,分析数据包的内容。 分片的数据包 (以下图片全部通过wireshark捕获数据包,然后用QQ中的截图功能截取) IP协议节点

IP协议节点 上面节点说明如下: 3.进制数据包窗口 16进制数据包窗口将数据包的所有内容以16进制的形式显示出来,如下所示:

解析IP数据包课程设计

课程设计任务书 目录 1.实验目的 2.实验要求 ) 3.预备知识 4.课程设计分析 5.实现过程 6.程序流程图 ! 7.相关扩展 8.实习体会

9.参考文献 一.实验目的: 设计一个解析IP数据包的程序,并根据这个程序,说明IP数据包的结构及IP协议的相 关问题,从而IP层的工作原理有更好的理解和认识. 、 二.实验要求: 本设计的目标是捕获网络中数据包,解析数据包的内容,将、结果显示在标准输出上, 并同时写入日志文件. 程序的具体要求如下: 3)以命令行形式运行:ipparse logfile,其中ipparse是程序名,而logfile则代表记录 结果的日志文件. 4)在标准输出和日志文件中写入捕获的IP数据包的版本,头长度,服务类型,数据包总长 度,数据包标识,分段标志,分段偏移值,生存时间,上层协议类型,头校验和,源IP地址 和目的IP地址等内容. 当程序接收到键盘输入Ctrl+C时退出. ~ 三.预备知识 互联网络层是TCP/IP协议参考模型中的关键部分.IP协议把传输层送来的消息组装成IP数据包,并把IP数据包传送给数据链层.IP协议在TCP/IP协议族中处于核心地 位,IP协议制定了统一的IP数据包格式,以消除个通信子网中的差异,从而为信息发送 方和接收方提供了透明的传输通道.编制本程序前,首先要对IP包的格式有一定了解, 图1给出了IP协议的数据包格式. IP数据包的第一个字段是版本字段,其度是4位,表示所使用的IP协议的版本.目前的版本是IPV4,版本字段的值是4,下一代版本是IPV6,版本字段值是6.本程序主要 针对版本是IPV4的数据包的解析. 报头标长字段为4位,它定义了以4B为一个单位的IP包的报文长度.报头中除了选项字段和填充域字段外,其他各字段是定长的.因此,IP数据包的头长度在20—40B 之间,是可变的. 0 4 8 16 19 24 31

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;

解析ip数据包

目录 一、课程设计的目的 (1) 二、课程设计要求 (1) 三、需求分析 (1) 1.先对网卡进行编程,以便连接IP层的数据包。 (1) 2.预先创建一个logfile文件来保存所解析的IP数据包。 (1) 3.使用recv函数实现接收数据包的功能。 (1) 四、设计分析 (1) 4.1 网卡设置 (1) 4.2 使用套接字 (2) 五、程序测试 (3) 六、小结 (5) 七、附录 (5)

一、课程设计的目的 本章课程设计的目的就是设计一个解析IP数据包的程序,并根据这个程序,说明IP数据包的结构及IP协议的相关问题,从而对IP层的工作原理有更好的理解和认识。 二、课程设计要求 本设计的目标是捕获网络中的IP数据包,解析数据包的内容,将结果显示在标准输出上,并同时写入日志文件。 程序的具体要求如下: 1)以命令行形式运行:ipparse logfile,其中ipparse是程序名, 而logfile 则代表记录结果的日志文件。 2)在标准输出和日志文件中写入捕获的IP包的版本、头长度、服务类型、数据包总长度、数据包标识、分段标志、分段偏移值、生存时间、上层协议类型、头校验和、源IP地址和目的IP地址等内容。 3)当程序接收到键盘输入Ctrl+C时退出。 三、需求分析 1.先对网卡进行编程(使用套接字进行编程),以便连接IP层的数据包。 2.预先创建一个logfile文件来保存所解析的IP数据包。 3.使用recv函数实现接收数据包的功能。 4.编写ipparse函数解析捕获的数据包的版本、头长度、服务类型、数据包总长度、数据包标识、分段标志、分段偏移值、生存时间、上层协议类型、头校验和、源IP地址和目的IP地址等内容。 四、设计分析 4.1 网卡设置

IP数据包的捕获与分析文献综述

毕业设计(论文)文献综述 还有同名论文、任务书、和其他文件题目: IP数据包的捕获与分析 姓名: 学号: 系别: 专业: 年级: 指导教师:(签名) 年月日

一、研究背景 随着社会的飞速发展,科技的日新月异,互联网已经渗透到世界的各行各业和人民生活的各个方面,全社会对网络的依赖程度只增不减,整个世界通过网络正快速的融为一体,网络时代已经来临。但由于网络具有开放性,互联性,多样性,不均匀性等诸多特征,以至于网络中存在许多风险,例如黑客攻击,恶意软件等。这些风险的存在,严重的危险到网络上信息的完整性、保密性、真实性、可靠性。所以网络安全问题已越发受到人们的关注,而想要解决这些问题涉及的内容既有技术方面的问题,也有管理方面的问题,两方面相互补充,缺一不可。技术方面主要侧重于防范外部非法用户的攻击,管理方面则侧重于内部人为因素的管理。如何更有效地保护重要的信息数据、提高计算机网络系统的安全性已经成为所有计算机网络应用必须考虑和必须解决的一个重要问题。 可以这样来定义网络数据安全:所谓网络数据安全,指的是网络系统的硬件、软件和数据信息能够受到保护,不会因为偶然或恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露,同时系统能够连续、可靠地运行,网络服务不被中断。但在现实中,绝对安全的网络是没有的。 目前,我正处在高速的现代化建设阶段,政府部门、军队、企业、学校等都需要建立自己的网络和信息系统并实施保护,尤其是有关的重要部门更需要需要网络的安全保障。所以建立网络安全系统对我们具有重大的意义,而有效的实时监控和捕获可疑的网络信息就是建立网络安全系统的基础。 二、研究意义 随着个人计算机和互联网的普及,使我们从一个封闭的环境进入到一个开放的世界,越来越多的人开始使用网络这个媒介来发送,接收信息,计算机网络给人们生产和生活带来了巨大的便利。但是由于网络是一个面向大众的开放系统,它的这种特性决定了其对数据信息的保密和系统的安全性考虑并并不完备,存在着诸多的安全隐患。因此让有些个人或团体有机可乘,利用这些隐患和漏洞,通过网络来发送一些包含色情,反动等不良内容的信息,或通过网络入侵他人主机盗取信息和机密,达到破坏正常社会秩序的目的,以至于计算机网络的安全形势日趋严峻。因此,现在在计算机网络安全隐患中扮演重要角色之一的网络数据抓包软件受到越来越大的关注。 构建安全网络环境,除了通过主动的人为思想的预防以外,一套被动的网络安全检测机制也是必不可少的,通过运用标准的机制对网络中传输的各类型进行实时监控,对具有威胁性的信息进行甄别警报,这套机制的前提就是首先对网络中传输的信息进行捕获,对获取的信息解析筛查。而想要捕获这些信息,就要知道网络中的信息是以数据包的形式进行传输,想要获取信息,就必须对网络中的数据包进行捕获和分析,才能获得所需要的相应信息。所以对网络上传送的数据包进行有效的捕获与解析是目前网络监控的关键技术,

解析IP数据包实验报告讲解

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:2014年12月22日—2014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 (4) ● 3.2 程序分析设计 (6) ● 3.2.1 网卡设置 (6) ● 3.2.2 程序设计 (6) ● 3.2.3 程序设计 (7) ● 3.2.4 程序设计 (7) ● 3.2.5 程序设计 (7) 四、课程设计过程 (8) ● 4.1 程序流程图 (8) ● 4.2源程序代码 (9) ● 4.3 程序运行结果 (16) ● 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 目的: 本章课程设计的目的就是设计一个解析IP数据包的程序(我的编辑环境为visual2102),并根据这个程序,说明IP数据包的结构及IP协议的相关问题,从而对网络层的工作原理有更好的理解和认识。 意义: 1、有利于编程能力的提高 在做设计的过程中,我再一次熟悉了开发设计的基本流程,从分析任务到确立整体框架再到确定算法,然后再一步步实现各函数的功能。从中,我熟悉了许多新的库函数,并提高了编程技巧。 2、有利于基础知识的理解 在这次课程设计之前,我们已经学完了网络层的理论知识,可是对它的理解很粗浅。之前只知道关于网络层的一些概念性的东西。可是做完设计后,我才从整体上理解了网络层的框架,明白了网络层的每一个组成部分都是有它特定的功能和意义的,从而对网络层协议有了更深入的理解。 3、有利于逻辑思维的锻炼 程序设计能直接有效地训练我们的创新思维,培养分析问题、解决问题的能力。即使一个简单的程序,从任务分析、确定算法、界面布局、编写代码到调试运行,整个过程学生都需要有条理地构思,这中间有猜测设想、判断推理的抽象思维训练,也有分析问题、解决问题、预测目标等能力的培养。 二、课程设计的内容和要求 本设计的目标是捕获网络中的IP数据包,解析数据包的内容,将结果显示在标准输出上,并同时写入日志文件。 程序的具体要求如下: 1)打开本程序,根据提示,输入命令符ParsePacket,开始抓包。获取经过本机的ip数据。若输入错误,将退出重新打开才行。

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