网络构建与协议分析课程设计(大作业)报gao12

网络协议分析课程设计设计题目：解析IP数据包姓名：院（系）：专业班级：学号：指导教师：课程设计任务书题目解析IP数据包专业、班级学号姓名程序在Windows窗口环境下捕获IP数据报，并解析出各个字段信息，显示在窗口中。

选定本机IP后，程序捕获经过对应网卡的IP数据报，根据IP数据报的结构，拆分获得各字段的值，显示在窗口上。

同时程序可以将捕获的所有数据信息导出到日志文件。

参考资料：《网络协议分析》寇晓蕤罗军勇蔡延荣机械工业出版社完成期限：2011.6.13-2010.6.17指导教师签名：课程负责人签名：2010年 6月 17 日目录第一章引言 (3)1.1. 关于题目 (3)1.1.1. 题目要求 (3)1.1.2. 选题背景 (3)1.2. 关于编译软件 (3)1.3. 关于稳定性 (4)第二章程序设计 (4)2. 主要功能设计 (4)2.1. 程序流程 (4)第三章程序实现 (6)3. 类设计声明 (6)3.1. RawSocket类 (7)3.2. EventArgs类 (7)3.3. Header结构 (8)3.4. 主要功能的实现 (8)3.4.1. 程序界面 (8)3.4.2. 获得主机IP (9)3.4.3. 显示列表 (10)3.4.4. 详细信息 (11)3.4.5. 导出日志 (12)第四章程序测试 (14)4. 程序测试 (14)总结与体会 ....................................................15附录： (16)第一章引言1.1.关于题目1.1.1.题目要求(1)捕获网络中的IP数据包，解析数据包的内容，显示结果，并将结果写入日志文件。

(2)显示的内容包括：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)设置停止标志，当程序接收到停止命令时即停止。

1.1.2.选题背景IP数据包是网络协议学习过程中容易接触到的，选择这个题目一是为了将自己的所学知识加以运用，二是希望通过探索实践去实现题目，在实践和实际的项目中提高自己的编程能力。

因此我选定了这个题目。

1.2.关于编译软件本程序使用C#语言，Microsoft Visual Studio 2005进行编译。

Visual Studio 是微软公司推出的开发环境，Visual Studio 可以用来创建Windows 平台下的 Windows 应用程序和网络应用程序，也可以用来创建网络服务、智能设备应用程序和 Office 插件。

1.3.关于稳定性经测试，本程序可以在windows操作系统中稳定运行，较为稳定。

要求至少安装.Net Framework 2.0。

第二章程序设计2.主要功能设计根据分析，这个程序要实现如下几个功能，初始化、捕获数据包、显示、导出日志。

其中捕获数据包是程序的核心部分，是后续操作的基础。

程序结构如图2-1所示。

图2-1 程序结构图2.1.程序流程根据分析后的程序结构图设计出相应的流程图。

内容主要包括初始化，获得主机IP列表，绑定Socket，开始捕获数据，分析数据，显示数据项，导出日志文件，根据用户操作退出程序。

图2-2 流程图第三章程序实现3.类设计声明根据程序的结构，将程序需要实现的功能细化为相应的类属性和成员函数。

程序有两个类，一个RawSocket类，用于数据包相关捕获和处理。

一个EventArgs类，用于类间传递信息。

同时还有一个公共结构体，对应IP数据包的格式。

3.1.RawSocket类public class RawSocket{private bool error_occurred;//是否产生错误public bool KeepRunning;//是否继续进行private static int len_receive_buf;//得到的数据流的长度 byte[] receive_buf_bytes;//收到的字节private Socket socket = null; //声明套接字public void Run()//开始接收public void CreateAndBindSocket(string IP)//建立并绑定套接字public void Shutdown()//停止接收private bool SetSocketOption()//设置套接字private void Receive(byte[] buf, int len) //解析接收的数据包};3.2.EventArgs类class squar{private string ip_version;// 版本private uint header_length;//首部长度private string service_type;//服务类型private uint total_packet_length;//总长度private string identification;//标识private string flags;//标志private string fragment_offset;//片偏移量private string time_to_live;//寿命private string protocol;//协议private string checksum;//校验和private string destination_address;//目的IP地址private string origination_address;//源IP地址private uint message_length; //数据长度};3.3.Header结构public struct IPHeader{public byte ip_verlen;public byte ip_tos;public ushort ip_totallength;public ushort ip_id;public ushort ip_offset;public byte ip_ttl;public byte ip_protocol;public ushort ip_checksum;public uint ip_srcaddr;public uint ip_destaddr;}3.4.主要功能的实现3.4.1.程序界面菜单栏及工具栏包含了基本操作按钮，包括退出程序，关于信息，选择IP，开始捕获和导出日志。

窗体主要为显示报文信息的列表区和具体字段区，分别用树视图显示。

具体界面如图3-1所示。

图3-13.4.2.获得主机IP通过System的Net类函数，容易获得主机的所有IP。

代码如下：private void GetHostIP(){string hostName = Dns.GetHostName();IPHostEntry ipEntry = Dns.GetHostEntry(hostName);IPAddress[] addr = ipEntry.AddressList;foreach (IPAddress ip in addr){toolStripComboBox1.Items.Add(ip.ToString());}}具体结果如图3-2所示。

图3-23.4.3.显示列表捕获数据后，触发事件，在事件处理函数里，将传递的参数信息添加到主窗体信息列表里。

void rawSocket_PacketArrival(object sender, RawSocket.PacketArrivedEventArgs args){TreeNode rootNode = new TreeNode();TreeNode ipNode = MakeIPTreeNode(args);rootNode.Nodes.Add(ipNode);rootNode.Text = args.OriginationAddress + " -> " + args.DestinationAddress;AddTreeNode addTreeNode = new AddTreeNode(OnAddTreeNode);reeView1.Invoke(addTreeNode, new object[] { rootNode });}结果如图3-3所示。

图3-33.4.4.详细信息点击列表项，该项对应数据包的详细信息会显示在窗体右侧树形显示。

private void treeView1_NodeMouseClick(object sender, TreeNodeMouseClickEventArgs e){TreeNode curr = e.Node;if (curr.Level == 0){treeView2.Nodes.Clear();TreeNode root = (TreeNode)curr.Nodes[0].Clone();treeView2.Nodes.Add(root);treeView2.ExpandAll();}}结果如图3-4所示。

图3-43.4.5.导出日志程序可以将当前列表的所有数据保存在日志文件里，默认路径为程序运行目录，以导出时间命名。

代码如下：private void toolStripButton2_Click(object sender, EventArgs e) {string logName = DateTime.Now.ToString("yyyyMMddhhmmss") + ".log";FileStream fs = new FileStream(logName, FileMode.Create, FileAccess.Write);StreamWriter sw = new StreamWriter(fs);foreach (TreeNode tr1 in treeView1.Nodes){sw.Write(tr1.Text + Environment.NewLine);TreeNode temp = tr1.Nodes[0];sw.Write(" " + temp.Text + Environment.NewLine);foreach (TreeNode tr2 in temp.Nodes){sw.Write(" " + tr2.Text + Environment.NewLine); }}sw.Write(Environment.NewLine);sw.Close();fs.Close();MessageBox.Show("日志保存成功!");}结果如图3-5所示。