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

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2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題（含答案詳解+作文范文）_第1頁(yè)

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文檔簡(jiǎn)介

1、　　目錄　　一、課程設(shè)計(jì)目的：………………………………………………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：…………

2、……………………………………….4　　五、運(yùn)行結(jié)果:…………………………………………………….5　　六、總結(jié):………………………………………………………….6　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………..6　　源代碼:……………………………………………………

3、……….6 　　一、課程設(shè)計(jì)目的　　隨著Internet技術(shù)的發(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(kāi)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(duì)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(guò)本次課程設(shè)計(jì)，有助于熟悉IP包格式和加深對(duì)IP協(xié)議的理解。</p&g

4、t;　　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，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(xiě)入日志文件中或用圖形表示出來(lái)（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：

5、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表示2分鐘）；logfile表示統(tǒng)計(jì)結(jié)果寫(xiě)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(shí)：　　IP是ICP/IP

6、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(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)傳送協(xié)議。　　IP協(xié)議是點(diǎn)對(duì)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&l

7、t;/p>　　1．課程設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)及難點(diǎn)　?。?）程序中會(huì)用到Winpcap, Winpcap是Windows packet capture的縮寫(xiě)，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(kāi)放代碼函數(shù)庫(kù)。Winpcap由內(nèi)核級(jí)的數(shù)據(jù)包過(guò)濾器，底層動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)（packet.dll）和一個(gè)高層的獨(dú)立于系統(tǒng)的庫(kù)（wpcap.

8、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)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(guò)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。<p&

9、gt;　　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)送和接收原始數(shù)據(jù)報(bào)。也就是說(shuō)，Winpcap不能阻塞、過(guò)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(tīng)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(xiě)：

10、　　獲取網(wǎng)絡(luò)設(shè)備列表。　　選擇網(wǎng)卡并打開(kāi)。　　當(dāng)捕獲數(shù)據(jù)包時(shí)，可能需要設(shè)置過(guò)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)<

11、;/p>　　typedef struct_ADAPTER ADAPTER //描述一個(gè)網(wǎng)絡(luò)適配器　　typedef 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(lèi)型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)<p

12、>　　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 bpf_hdr //數(shù)據(jù)報(bào)頭部　　struct bpf_stat //當(dāng)前捕獲數(shù)據(jù)報(bào)<p&g

13、t;　?。?）列出網(wǎng)卡列表，讓用戶選擇可用的網(wǎng)卡。　?。?）注意過(guò)濾器的使用，只需捕獲IP所，別的包都需過(guò)濾掉。　　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）。　　（2）將用戶選擇的Etherne

14、t卡以混雜模式打開(kāi)，以接收到所有的數(shù)據(jù)包。　　（3）設(shè)置過(guò)濾器，此處的過(guò)濾器“IP”。　?。?）捕獲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

15、圖　　五、運(yùn)行結(jié)果:　　安裝好WinPcap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(wú)誤后，點(diǎn)擊開(kāi)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(huì)

16、檢測(cè)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(huì)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)　　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):

17、　　通過(guò)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(shí)，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(shí)到我們所學(xué)的東西將來(lái)都是要付諸實(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(shuō)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(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)

18、到過(guò)的知識(shí)。以前對(duì)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(guò)一段上機(jī)的實(shí)踐，對(duì)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(guò)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，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)

19、現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)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(wèn)題，最后在老師的辛勤指　　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(guó)強(qiáng).計(jì)算機(jī)網(wǎng)

20、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,2005.08.　　[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:

21、　　//主程序　　#include <iostream.h>　　#include <iomanip.h>　　#include <fstream.h>　　#include <

22、stdlib.h>　　#include <stdio.h>　　#include <conio.h>　　#include "pcap.h"　　//#include "IPNodeList.h"</p

23、>　　#pragma comment(lib,"Wpcap.lib")　　#pragma comment(lib,"Ws2_32.lib")　　//IP包的頭部包括　　struct ip_header{

24、　unsigned char ver_ihl; //版本號(hào)(4位)+頭部長(zhǎng)度(4位)　　unsigned char tos; //服務(wù)類(lèi)型　　unsigned short tlen; //總長(zhǎng)度　　unsigned short identif

25、ication; //標(biāo)識(shí)　　unsigned short flags_fo; //標(biāo)志+片偏移　　unsigned char tll; //生存時(shí)間　　unsigned char proto; //協(xié)議<p&g

26、t;　　unsigned short crc; //校驗(yàn)碼　　DWORD saddr; //源地址　　DWORD daddr; //目的地址　　unsigned int op_pad;

27、 //選項(xiàng)+填充　　};　　class IPNode　　{　　private:　　long m_lIPAddress

28、; //IP地址　　long m_lCount; //發(fā)送數(shù)據(jù)包數(shù)　　public:　　IPNode *pNext; //指向下一個(gè)IP結(jié)點(diǎn)

29、　　//構(gòu)造函數(shù)　　IPNode(long sourceIP)　　{　　m_lIPAddress=sourceIP;　　m_lCount=1; //初始化數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)為1

30、　　}　　//數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)加1　　void addCount()　　{　　m_lCount++;&

31、lt;b>　　}　　//返回?cái)?shù)據(jù)包個(gè)數(shù)　　long getCount()　　{　　return m_lCount;<b&g

32、t;　　}　　//返回IP地址　　long getIPAddress()　　{　　return m_lIPAddress;<b&

33、gt;　　}　　};　　//結(jié)點(diǎn)鏈表　　class NodeList　　{　　IPNode *p

34、Head;　　IPNode *pTail;　　public:NodeList()　　{　　pHead=pTail=NULL;　　}

35、　　~NodeList()　　{　　if(pHead!=NULL)　　{　　IPNode *pTemp=pHead;　　pHead=pH

36、ead->pNext;　　delete pTemp;　　}　　}　　//IP結(jié)點(diǎn)加入鏈表　　void addNode(long sourceIP)&

37、lt;/p>　　{　　if(pHead==NULL) //當(dāng)鏈表為空時(shí)　　{　　pTail=new IPNode(sourceIP);　　pHead=

38、pTail;　　pTail->pNext=NULL;　　}　　else //不為空時(shí)　　{　　for(IPN

39、ode *pTemp=pHead;pTemp;pTemp=pTemp->pNext)　　{　　//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)<b

40、>　　{　　pTemp->addCount();　　break;　　}　　}　　//

41、如果鏈表中沒(méi)有此IP,則加入鏈表　　if(pTemp==NULL)　　{　　pTail->pNext=new IPNode(sourceIP);　　pTail=pTail->pNext;<p&

42、gt;　　pTail->pNext=NULL;　　}　　}　　}　　//輸出IP結(jié)點(diǎn),即IP地址和其他送的IP包的個(gè)數(shù)<p

43、>　　ostream& print(ostream & out)　　{　　for(IPNode *pTemp=pHead;pTemp;pTemp=pTemp->pNext)　　{<

44、p>　　long lTemp=pTemp->getIPAddress();　　out<<inet_ntoa(*(in_addr*)&(lTemp))<<'\t';　　out<<pTemp->getCount()<<endl;

45、　　}　　return out;　　}　　};　　void main(int argc,char *argv[])&

46、lt;b>　　{　　if (argc!=3) //判斷是否正確　　{　　cout<<"Usage:IPStatistic time logfile"<<endl;&l

47、t;/p>　　cout<<"Press any key to continue..."<<endl;　　_getch();　　return;　　}&

48、lt;/b>　　double min=atof(argv[1]);　　pcap_if_t *alldevs; //網(wǎng)絡(luò)設(shè)備結(jié)構(gòu)　　pcap_if_t *d,*head=NULL;　　pcap_t *fp;

49、 //網(wǎng)卡描述　　char errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE]; //錯(cuò)誤信息　　unsigned int netmask; //子網(wǎng)掩碼　　char packet_filter[]="ip"; //過(guò)濾,選擇IP協(xié)議

50、;　　struct bpf_program fcode;　　struct pcap_pkthdr *header;　　const unsigned char *pkt_data;　　//獲取網(wǎng)絡(luò)設(shè)備列表　　if(pcap_findalldevs(&a

51、mp;alldevs,errbuf) == -1)　　{　　cout<<"Error in pcap_findalldevs:"<<errbuf;　　return;<

52、;p>　　}　　int i=1; //網(wǎng)卡數(shù)　　if(i==0) //無(wú)設(shè)備　　{　　cout

53、<<"\nNo interfaces found! Make sure Winpacp is installed.\n";　　return;　　}　　if(i>=1)</b&g

54、t;　　{　　int j=0;　　for(d=alldevs;d;d=d->next) //列出網(wǎng)卡列表,讓用戶進(jìn)行選擇　　{&

55、lt;p>　　cout<<++j<<":"<<d->name;　　if(d->description)　　cout<<" "<<d->description<<endl;<

56、b>　　}　　cout<<"\nEnter the interface number(1-"<<j<<"):";　　int k;　　cin>>k

57、;　　if(k<1||k>j)　　{　　cout<<"out of range"<<endl;　　return;<

58、/p>　　}　　for(d=alldevs,i=1;i<k;d=d->next,i++); //找到選擇的網(wǎng)卡　　head=d;　　}

59、　　//以混雜模式方式打開(kāi)網(wǎng)卡　　if((fp=pcap_open_live(head->name,1000,1,1000,errbuf))==NULL)　　{　　cout<<"\nUnable to open the adap

60、ter."<<endl;　　pcap_freealldevs(alldevs);　　return;　　}　　//獲取子網(wǎng)掩碼</p

61、>　　if(head->addresses!=NULL)　　netmask=((struct sockaddr_in*)(head->addresses->netmask))->sin_addr.S_un.S_addr;　　else<p

62、>　　//沒(méi)有地址則假設(shè)為C類(lèi)地址　　netmask=0xFFFFFF00;　　//編譯過(guò)濾器　　if(pcap_compile(fp,&fcode,packet_filter,1,netmask)<0)<b

63、>　　{　　cout<<"\nUnable to compile the packet filter.Check the syntax.\n";　　pcap_freealldevs(alldevs);　　return;

64、　　}　　//設(shè)置濾波器　　if(pcap_setfilter(fp,&fcode)<0)　　{　　c

65、out<<"\nError setting the filter.\n";　　pcap_freealldevs(alldevs);　　return;　　}　　//顯

66、示提示信息及每項(xiàng)的含義　　cout<<"\t\tlistening on"<<head->description<<"..."<<endl<<endl;　　ofstream fout(argv[2],ios::app); //日

67、志記錄文件　　fout<<"\tIP Statistic:("<<min<<"minutes)"<<endl;　　time_t tmp=time(NULL);　　fout<<ctime(&tmp);<

68、/p>　　cout<<"IP Statistic:("<<min<<"minutes)"<<endl;　　fout<<" Sour ip"<<"\tpacket numbers"<<endl;</p&

69、gt;　　//釋放設(shè)備列表　　pcap_freealldevs(alldevs);　　NodeList link; //存儲(chǔ)數(shù)據(jù)用鏈表　　int res;</p&

70、gt;　　time_t beg;　　time_t end;　　time(&beg); //獲取當(dāng)前時(shí)間　　while((res=pcap_next_ex(fp,&header,&pkt_data))>=0)&l

71、t;/p>　　{　　time(&end); //獲得系統(tǒng)時(shí)間　　if(end-beg>=min*60) //計(jì)算系統(tǒng)時(shí)間　　break;</b

72、>　　if(res==0)　　continue; //超時(shí)　　ip_header *ih;　　//找到I頭得位置　　ih=(ip_header*)(

73、pkt_data+14); //14為以太頭的長(zhǎng)度　　link.addNode(ih->saddr); //將源IP地址加入鏈表　　}　　cout<<"Sour IP"<<'\t'<&l

74、t;"packet numbers"<<endl;　　link.print(cout); //輸出到屏幕　　link.print(fout); //輸出到日志　　fout<<endl;</

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