計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)報(bào)告--監(jiān)控ip包流量

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文檔簡介

1、　　課程設(shè) 計(jì)　　課程名稱計(jì)算機(jī)網(wǎng)路課程設(shè)計(jì)　　題目名稱監(jiān)控IP包流量　　學(xué)生學(xué)院信息工程學(xué)院　　專業(yè)班級電子信息工程（2）班　　學(xué) 號

2、 　　學(xué)生姓名 　　指導(dǎo)教師 　　2011 年 6 月 10 日　　目錄　　一、課程設(shè)計(jì)目的：………………………………………………3

3、;　　二、課程設(shè)計(jì)要求：………………………………………………3　　三、課程設(shè)計(jì)主要思路分析：……………………………………3　　四、設(shè)計(jì)流程圖：………………………………………………….4　　五、運(yùn)行結(jié)果:…………………………………………………….5

4、六、總結(jié):………………………………………………………….6　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………..6　　源代碼:…………………………………………………………….6 　　一、課程設(shè)計(jì)目的　　隨著Internet技術(shù)的

5、發(fā)展，基于IP協(xié)議的應(yīng)用成為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究與軟件開發(fā)的一個(gè)重要基礎(chǔ)，因此學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)層以基本概念，了解IP協(xié)議的基本內(nèi)容，對于掌握TCP/IP協(xié)議的主要內(nèi)容和學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)課程是十分重要的，通過本次課程設(shè)計(jì)，有助于熟悉IP包格式和加深對IP協(xié)議的理解。　　二、課程設(shè)計(jì)要求　　編制程序，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，捕獲一段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)上的IP數(shù)據(jù)包，

6、按IP數(shù)據(jù)包的源地址統(tǒng)計(jì)出該源地址在該時(shí)間段內(nèi)發(fā)出的IP包的個(gè)數(shù)，將其寫入日志文件中或用圖形表示出來（建議用圖形表示出統(tǒng)計(jì)結(jié)果）。　　程序的具體要求如下：　　用命令行運(yùn)行：IPStatistic time logfile　　其中，IPStatistic是程序名；time是設(shè)定的統(tǒng)計(jì)時(shí)間間隔（單位為分鐘，比如，2表

7、示2分鐘）；logfile表示統(tǒng)計(jì)結(jié)果寫入的日志文件名（若用圖形表示統(tǒng)計(jì)結(jié)果則可以不選這個(gè)參數(shù)）。　　相關(guān)知識：　　IP是ICP/IP協(xié)議體系中的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，TCP、UDP、ICMP和IGMP等其他協(xié)議都是以IP 協(xié)議為基礎(chǔ)的。IP的特點(diǎn)如下：　　IP協(xié)議是一種不可靠、無連接

8、的數(shù)據(jù)報(bào)傳送協(xié)議。　　IP協(xié)議是點(diǎn)對點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)層通信協(xié)議。　　IP協(xié)議向通信層隱藏了物理網(wǎng)絡(luò)的差異。　　三、課程設(shè)計(jì)主要思路分析　　1．課程設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)及難點(diǎn)　?。?）程序中會用到Winpcap, Winpcap是Windows p

9、acket capture的縮寫，這是UNIX下的lipbcap移植到Windows下的產(chǎn)物，是Win32環(huán)境下數(shù)據(jù)包捕獲的開放代碼函數(shù)庫。Winpcap由內(nèi)核級的數(shù)據(jù)包過濾器，底層動態(tài)鏈接庫（packet.dll）和一個(gè)高層的獨(dú)立于系統(tǒng)的庫（wpcap.dll）組成。　　Winpcap提供以下功能：　　捕獲原始數(shù)據(jù)報(bào)，包括共享網(wǎng)絡(luò)上各主機(jī)發(fā)送/接收的數(shù)

10、據(jù)報(bào)以及各主機(jī)之間交換的數(shù)據(jù)報(bào)。　　在數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)往應(yīng)用程序之前，按照自定義的規(guī)則過濾某些特殊的數(shù)據(jù)報(bào)。　　將用戶構(gòu)造的數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中。　　統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)的流量。　　Winpcap的主要功能在于獨(dú)立于主機(jī)協(xié)議（如TCP/IP）發(fā)送和接收原始

11、數(shù)據(jù)報(bào)。也就是說，Winpcap不能阻塞、過濾或控制其他應(yīng)用程序數(shù)據(jù)報(bào)的收發(fā)，它只是監(jiān)聽共享網(wǎng)絡(luò)上傳送的數(shù)據(jù)報(bào)。因此，它不能用于QoS調(diào)度程序或個(gè)人防火墻。　　基于Winpcap的應(yīng)用程序一般按照下面幾個(gè)步驟編寫：　　獲取網(wǎng)絡(luò)設(shè)備列表。　　選擇網(wǎng)卡并打開。&

12、lt;/b>　　當(dāng)捕獲數(shù)據(jù)包時(shí)，可能需要設(shè)置過濾器。　　捕獲數(shù)據(jù)包或者發(fā)送數(shù)據(jù)包。　　Packet.dll相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　　typedef struct_ADAPTER ADAPTER //描述一個(gè)網(wǎng)絡(luò)適配器　　type

13、def struct_PACKET PACKET具 //描述一組網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)報(bào)的結(jié)構(gòu)　　typedef struct NetType NetType //描述網(wǎng)絡(luò)類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　　typedef struct npf_if_addr npf_if_addr //描述一個(gè)網(wǎng)絡(luò)適配器的IP地址　　struct b

14、pf_hdr //數(shù)據(jù)報(bào)頭部　　struct bpf_stat //當(dāng)前捕獲數(shù)據(jù)報(bào)　?。?）列出網(wǎng)卡列表，讓用戶選擇可用的網(wǎng)卡。　　（3）注意過濾器的使用，只需捕獲IP所，別的包都需過濾掉。<

15、;p>　　2．參考算法　?。?）取得當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)設(shè)備列表（在標(biāo)準(zhǔn)輸出上顯示，以讓用戶進(jìn)行選擇）。　?。?）將用戶選擇的Ethernet卡以混雜模式打開，以接收到所有的數(shù)據(jù)包。　?。?）設(shè)置過濾器，此處的過濾器“IP”。　?。?）捕獲

16、IP包并按包的源地址進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（用鏈表結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)）。程序流程如圖1-1所示：　　四、設(shè)計(jì)流程圖。　　圖1-1程序流程圖　　五、運(yùn)行結(jié)果:　　安裝好WinPca

17、p軟件，在VC++界面上點(diǎn)擊工具->選項(xiàng)->目錄。添加Include文件夾下的所有文件和Lib下的所有內(nèi)容，調(diào)試完程序無誤后，點(diǎn)擊開始—>運(yùn)行“cmd”進(jìn)入目標(biāo)文件夾Debug下運(yùn)行IPI.EXE文件并加入?yún)?shù)2 bl.txt。此時(shí)程序會檢測電腦系統(tǒng)中的網(wǎng)卡數(shù)，然后選擇程序運(yùn)行時(shí)的網(wǎng)絡(luò)接口,耐心等待兩分鐘后就會得到程序的運(yùn)行結(jié)果.　　圖1-2系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)

18、　　圖1-3選擇第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口　　圖1-4 1分鐘之后捕獲的ip地址和數(shù)據(jù)包　　六、總結(jié):　　通過本次計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)，我更加充分的理解了課本上的知識，并能夠加以擴(kuò)展，從而應(yīng)用于實(shí)踐當(dāng)中，這幾天的課程設(shè)計(jì)令我受益匪淺，我意識到我們所學(xué)的東西將來都是要付

19、諸實(shí)踐的，所以一切要從實(shí)際情況出發(fā)，理論聯(lián)系實(shí)際，這樣才能真正發(fā)揮我們所具備的能力。這次計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)歷時(shí)二個(gè)星期，在整整十多天的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。以前對于編程工具的使用還處于一知半解的狀態(tài)上，但是經(jīng)過一段上機(jī)的實(shí)踐，對于怎么去排錯(cuò)、查錯(cuò)，怎么去看每一步的運(yùn)行結(jié)果。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，

20、只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多編程問題，最后在老師的辛勤指

21、;　　參考文獻(xiàn)　　[1] 吳功宜胡曉英.計(jì)算機(jī)網(wǎng)課程設(shè)計(jì) 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.12.　　[2] 張蕘學(xué) 郭國強(qiáng).計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與Internet教程(第二版) 北京:清華大學(xué)出版社2006.11.　　[3] 王春曉趙艷標(biāo).計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20

22、05.08.　　[4] 張仁何云.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 北京:清華大學(xué)出版社 2006.05.　　源代碼: 　　//主程序　　#include <iostream.h></p

23、>　　#include <iomanip.h>　　#include <fstream.h>　　#include <stdlib.h>　　#include <stdio.h>　　#include &

24、lt;conio.h>　　#include "pcap.h"　　//#include "IPNodeList.h"　　#pragma comment(lib,"Wpcap.lib")　　#pragma co

25、mment(lib,"Ws2_32.lib")　　//IP包的頭部包括　　struct ip_header{　　unsigned char ver_ihl; //版本號(4位)+頭部長度(4位)　　unsigned char tos

26、; //服務(wù)類型　　unsigned short tlen; //總長度　　unsigned short identification; //標(biāo)識　　unsigned short flags_fo; //標(biāo)志+片偏移&

27、lt;p>　　unsigned char tll; //生存時(shí)間　　unsigned char proto; //協(xié)議　　unsigned short crc; //校驗(yàn)碼　　DWORD saddr;

28、 //源地址　　DWORD daddr; //目的地址　　unsigned int op_pad; //選項(xiàng)+填充　　};　　class IPNode</

29、p>　　{　　private:　　long m_lIPAddress; //IP地址　　long m_lCount; //發(fā)送數(shù)據(jù)包數(shù)&l

30、t;p>　　public:　　IPNode *pNext; //指向下一個(gè)IP結(jié)點(diǎn)　　//構(gòu)造函數(shù)　　IPNode(long sourceIP)

31、　　{　　m_lIPAddress=sourceIP;　　m_lCount=1; //初始化數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)為1　　}　　//數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)加1

32、;　　void addCount()　　{　　m_lCount++;　　}　　//返回?cái)?shù)據(jù)包個(gè)數(shù)

33、;　　long getCount()　　{　　return m_lCount;　　}　　//返回IP地址　　long

34、 getIPAddress()　　{　　return m_lIPAddress;　　}　　};

35、//結(jié)點(diǎn)鏈表　　class NodeList　　{　　IPNode *pHead;　　IPNode *pTail;　　public:NodeList()

36、　　{　　pHead=pTail=NULL;　　}　　~NodeList()　　{　　if(p

37、Head!=NULL)　　{　　IPNode *pTemp=pHead;　　pHead=pHead->pNext;　　delete pTemp;　　}

38、;　　}　　//IP結(jié)點(diǎn)加入鏈表　　void addNode(long sourceIP)　　{　　if(pHead==NULL) //

39、當(dāng)鏈表為空時(shí)　　{　　pTail=new IPNode(sourceIP);　　pHead=pTail;　　pTail->pNext=NULL;　　}

40、;　　else //不為空時(shí)　　{　　for(IPNode *pTemp=pHead;pTemp;pTemp=pTemp->pNext)　　{<

41、/p>　　//如果鏈表中存在此IP,發(fā)送數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)加1　　if(pTemp->getIPAddress()==sourceIP)　　{　　pTemp->addCount();

42、　break;　　}　　}　　//如果鏈表中沒有此IP,則加入鏈表　　if(pTemp==NULL)　　{</

43、b>　　pTail->pNext=new IPNode(sourceIP);　　pTail=pTail->pNext;　　pTail->pNext=NULL;　　}&l

44、t;b>　　}　　}　　//輸出IP結(jié)點(diǎn),即IP地址和其他送的IP包的個(gè)數(shù)　　ostream& print(ostream & out)　　{</p

45、>　　for(IPNode *pTemp=pHead;pTemp;pTemp=pTemp->pNext)　　{　　long lTemp=pTemp->getIPAddress();　　out<<inet_ntoa(*(in_

46、addr*)&(lTemp))<<'\t';　　out<<pTemp->getCount()<<endl;　　}　　return out;　　}<

47、;/b>　　};　　void main(int argc,char *argv[])　　{　　if (argc!=3) //判斷是否正確</p&

48、gt;　　{　　cout<<"Usage:IPStatistic time logfile"<<endl;　　cout<<"Press any key to continue..."<<endl;</p

49、>　　_getch();　　return;　　}　　double min=atof(argv[1]);　　pcap_if_t *a

50、lldevs; //網(wǎng)絡(luò)設(shè)備結(jié)構(gòu)　　pcap_if_t *d,*head=NULL;　　pcap_t *fp; //網(wǎng)卡描述　　char errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE]; //錯(cuò)誤信息

51、;　　unsigned int netmask; //子網(wǎng)掩碼　　char packet_filter[]="ip"; //過濾,選擇IP協(xié)議　　struct bpf_program fcode;　　struct pcap_pkthdr *header;<

52、;/p>　　const unsigned char *pkt_data;　　//獲取網(wǎng)絡(luò)設(shè)備列表　　if(pcap_findalldevs(&alldevs,errbuf) == -1)　　{　　c

53、out<<"Error in pcap_findalldevs:"<<errbuf;　　return;　　}　　int i=1; //網(wǎng)卡數(shù)<

54、;/p>　　if(i==0) //無設(shè)備　　{　　cout<<"\nNo interfaces found! Make sure Winpacp is installed.\n";<

55、;p>　　return;　　}　　if(i>=1)　　{　　int j=0;</b&

56、gt;　　for(d=alldevs;d;d=d->next) //列出網(wǎng)卡列表,讓用戶進(jìn)行選擇　　{　　cout<<++j<<":"<<d->name;　　if(d

57、->description)　　cout<<" "<<d->description<<endl;　　}　　cout<<"\nEnter the interface number(1-&q

58、uot;<<j<<"):";　　int k;　　cin>>k;　　if(k<1||k>j)　　{</b&

59、gt;　　cout<<"out of range"<<endl;　　return;　　}　　for(d=alldevs,i=1;i<k;d=d-&

60、gt;next,i++); //找到選擇的網(wǎng)卡　　head=d;　　}　　//以混雜模式方式打開網(wǎng)卡　　if((fp=pcap_open_live(head->name,1000,1,1

61、000,errbuf))==NULL)　　{　　cout<<"\nUnable to open the adapter."<<endl;　　pcap_freealldevs(alldevs);

62、;　　return;　　}　　//獲取子網(wǎng)掩碼　　if(head->addresses!=NULL)　　netmask=((struct sockadd

63、r_in*)(head->addresses->netmask))->sin_addr.S_un.S_addr;　　else　　//沒有地址則假設(shè)為C類地址　　netmask=0xFFFFFF00;

64、　　//編譯過濾器　　if(pcap_compile(fp,&fcode,packet_filter,1,netmask)<0)　　{　　cout<<"\nUnable to compile the packet fil

65、ter.Check the syntax.\n";　　pcap_freealldevs(alldevs);　　return;　　}　　//設(shè)置濾波器

66、　　if(pcap_setfilter(fp,&fcode)<0)　　{　　cout<<"\nError setting the filter.\n";　　pcap_freealldevs

67、(alldevs);　　return;　　}　　//顯示提示信息及每項(xiàng)的含義　　cout<<"\t\tlistening on"<<head->d

68、escription<<"..."<<endl<<endl;　　ofstream fout(argv[2],ios::app); //日志記錄文件　　fout<<"\tIP Statistic:("<<min<<"

69、;minutes)"<<endl;　　time_t tmp=time(NULL);　　fout<<ctime(&tmp);　　cout<<"IP Statistic:("<<min<<"minutes)&q

70、uot;<<endl;　　fout<<" Sour ip"<<"\tpacket numbers"<<endl;　　//釋放設(shè)備列表　　pcap_freealldevs(alldevs);

71、　　NodeList link; //存儲數(shù)據(jù)用鏈表　　int res;　　time_t beg;　　time_t end;　　time(&am

72、p;beg); //獲取當(dāng)前時(shí)間　　while((res=pcap_next_ex(fp,&header,&pkt_data))>=0)　　{　　time(&end);

73、 //獲得系統(tǒng)時(shí)間　　if(end-beg>=min*60) //計(jì)算系統(tǒng)時(shí)間　　break;　　if(res==0)　　continue; //超

74、時(shí)　　ip_header *ih;　　//找到I頭得位置　　ih=(ip_header*)(pkt_data+14); //14為以太頭的長度　　link.addNode(ih->saddr); //將源IP地

75、址加入鏈表　　}　　cout<<"Sour IP"<<'\t'<<"packet numbers"<<endl;　　link.print(cout);

眾賞文庫> 全部分類> 畢業(yè)設(shè)計(jì)

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