1、计算机网络课程设计报告课 程 设 计 课程名称 计算机网路课程设计题目名称 监控IP包流量学生学院 信息工程学院 专业班级 电子信息工程(2)班学 号 XXX学生姓名 XXX指导教师 XXX20XX年 6 月 10 日目录一、课程设计目的:3二、课程设计要求:3三、课程设计主要思路分析:3四、设计流程图:.4五、运行结果:.5六、总结:.6参考文献.6源代码:.6 一、课程设计目的随着Internet技术的发展,基于IP协议的应用成为网络技术研究与软件开发的一个重要基础,因此学习网络层以基本概念,了解IP协议的基本内容,对于掌握TCP/IP协议的主要内容和学习网络课程是十分重要的,通过本次课程
2、设计,有助于熟悉IP包格式和加深对IP协议的理解。二、课程设计要求编制程序,监控网络,捕获一段时间内网络上的IP数据包,按IP数据包的源地址统计出该源地址在该时间段内发出的IP包的个数,将其写入日志文件中或用图形表示出来(建议用图形表示出统计结果)。程序的具体要求如下:用命令行运行:IPStatistic time logfile其中,IPStatistic是程序名;time是设定的统计时间间隔(单位为分钟,比如,2表示2分钟);logfile表示统计结果写入的日志文件名(若用图形表示统计结果则可以不选这个参数)。相关知识:IP是ICP/IP协议体系中的网络层协议,TCP、UDP、ICMP和I
3、GMP等其他协议都是以IP 协议为基础的。IP的特点如下:(1) IP协议是一种不可靠、无连接的数据报传送协议。(2) IP协议是点对点的网络层通信协议。(3) IP协议向通信层隐藏了物理网络的差异。三、课程设计主要思路分析1课程设计中的重点及难点(1)程序中会用到Winpcap, Winpcap是Windows packet capture的缩写,这是UNIX下的lipbcap移植到Windows下的产物,是Win32环境下数据包捕获的开放代码函数库。Winpcap由内核级的数据包过滤器,底层动态链接库(packet.dll)和一个高层的独立于系统的库(wpcap.dll)组成。Winpca
4、p提供以下功能:1) 捕获原始数据报,包括共享网络上各主机发送/接收的数据报以及各主机之间交换的数据报。2) 在数据报发往应用程序之前,按照自定义的规则过滤某些特殊的数据报。3) 将用户构造的数据报发送到网络中。4) 统计网络的流量。Winpcap的主要功能在于独立于主机协议(如TCP/IP)发送和接收原始数据报。也就是说,Winpcap不能阻塞、过滤或控制其他应用程序数据报的收发,它只是监听共享网络上传送的数据报。因此,它不能用于QoS调度程序或个人防火墙。 基于Winpcap的应用程序一般按照下面几个步骤编写:1) 获取网络设备列表。2) 选择网卡并打开。3) 当捕获数据包时,可能需要设置
5、过滤器。4) 捕获数据包或者发送数据包。Packet.dll相关数据结构typedef struct_ADAPTER ADAPTER /描述一个网络适配器typedef struct_PACKET PACKET具 /描述一组网络数据报的结构typedef struct NetType NetType /描述网络类型的数据结构typedef struct npf_if_addr npf_if_addr /描述一个网络适配器的IP地址struct bpf_hdr /数据报头部struct bpf_stat /当前捕获数据报(2)列出网卡列表,让用户选择可用的网卡。(3)注意过滤器的使用,只需捕获I
6、P所,别的包都需过滤掉。2参考算法(1)取得当前网络设备列表(在标准输出上显示,以让用户进行选择)。(2)将用户选择的Ethernet卡以混杂模式打开,以接收到所有的数据包。(3)设置过滤器,此处的过滤器“IP”。(4)捕获IP包并按包的源地址进行统计(用链表结构进行实现)。程序流程如图1-1所示: 四、设计流程图。 图1-1程序流程图五、运行结果:安装好WinPcap软件,在VC+界面上点击工具-选项-目录。添加Include文件夹下的所有文件和Lib下的所有内容,调试完程序无误后,点击开始运行“cmd”进入目标文件夹Debug下运行IPI.EXE文件并加入参数2 bl.txt。此时程序会检
7、测电脑系统中的网卡数,然后选择程序运行时的网络接口,耐心等待两分钟后就会得到程序的运行结果.图1-2系统中网络接口数图1-3选择第一个网络接口图1-4 1分钟之后捕获的ip地址和数据包六、总结:通过本次计算机网络课程设计,我更加充分的理解了课本上的知识,并能够加以扩展,从而应用于实践当中,这几天的课程设计令我受益匪浅,我意识到我们所学的东西将来都是要付诸实践的,所以一切要从实际情况出发,理论联系实际,这样才能真正发挥我们所具备的能力。这次计算机网络课程设计历时二个星期,在整整十多天的日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书
8、本上所没有学到过的知识。以前对于编程工具的使用还处于一知半解的状态上,但是经过一段上机的实践,对于怎么去排错、查错,怎么去看每一步的运行结果。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,这毕竟第一次做的,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固。这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多编程问题,最后在老师的辛勤指导下
9、,终于游逆而解。同时,在老师的身上我学得到很多实用的知识,在次我表示感谢!同时,对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢!参考文献1 吴功宜 胡晓英.计算机网课程设计 北京:机械工业出版社,2007.12.2 张荛学 郭国强.计算机网络与Internet教程(第二版) 北京:清华大学出版社2006.11.3 王春晓 赵艳标.计算机网络教程 北京:机械工业出版社,2005.08.4 张仁 何云.计算机网络课程设计指导 北京:清华大学出版社 2006.05.源代码: /主程序#include #include #include #include #include #include #
10、include pcap.h/#include IPNodeList.h#pragma comment(lib,Wpcap.lib)#pragma comment(lib,Ws2_32.lib)/IP包的头部包括struct ip_header unsigned char ver_ihl; /版本号(4位)+头部长度(4位) unsigned char tos; /服务类型 unsigned short tlen; /总长度 unsigned short identification; /标识 unsigned short flags_fo; /标志+片偏移 unsigned char tll
11、; /生存时间 unsigned char proto; /协议 unsigned short crc; /校验码 DWORD saddr; /源地址 DWORD daddr; /目的地址 unsigned int op_pad; /选项+填充;class IPNodeprivate: long m_lIPAddress; /IP地址 long m_lCount; /发送数据包数public: IPNode *pNext; /指向下一个IP结点 /构造函数 IPNode(long sourceIP) m_lIPAddress=sourceIP; m_lCount=1; /初始化数据包个数为1
12、/数据包个数加1 void addCount() m_lCount+; /返回数据包个数 long getCount() return m_lCount; /返回IP地址 long getIPAddress() return m_lIPAddress; ;/结点链表class NodeList IPNode *pHead; IPNode *pTail;public:NodeList() pHead=pTail=NULL; NodeList() if(pHead!=NULL) IPNode *pTemp=pHead; pHead=pHead-pNext; delete pTemp; /IP结点加
13、入链表 void addNode(long sourceIP) if(pHead=NULL) /当链表为空时 pTail=new IPNode(sourceIP); pHead=pTail; pTail-pNext=NULL; else /不为空时 for(IPNode *pTemp=pHead;pTemp;pTemp=pTemp-pNext) /如果链表中存在此IP,发送数据包个数加1 if(pTemp-getIPAddress()=sourceIP) pTemp-addCount(); break; /如果链表中没有此IP,则加入链表 if(pTemp=NULL) pTail-pNext=
14、new IPNode(sourceIP); pTail=pTail-pNext; pTail-pNext=NULL; /输出IP结点,即IP地址和其他送的IP包的个数 ostream& print(ostream & out) for(IPNode *pTemp=pHead;pTemp;pTemp=pTemp-pNext) long lTemp=pTemp-getIPAddress(); outinet_ntoa(*(in_addr*)&(lTemp)t; outgetCount()endl; return out; ;void main(int argc,char *argv) if (ar
15、gc!=3) /判断是否正确 coutUsage:IPStatistic time logfileendl; coutPress any key to continue.endl; _getch(); return; double min=atof(argv1); pcap_if_t *alldevs; /网络设备结构 pcap_if_t *d,*head=NULL; pcap_t *fp; /网卡描述 char errbufPCAP_ERRBUF_SIZE; /错误信息 unsigned int netmask; /子网掩码 char packet_filter=ip; /过滤,选择IP协议
16、 struct bpf_program fcode; struct pcap_pkthdr *header; const unsigned char *pkt_data; /获取网络设备列表 if(pcap_findalldevs(&alldevs,errbuf) = -1) coutError in pcap_findalldevs:errbuf; return; int i=1; /网卡数 if(i=0) /无设备 cout=1) int j=0; for(d=alldevs;d;d=d-next) /列出网卡列表,让用户进行选择 cout+j:name; if(d-description
17、) cout descriptionendl; coutnEnter the interface number(1-jk; if(kj) coutout of rangeendl; return; for(d=alldevs,i=1;inext,i+); /找到选择的网卡 head=d; /以混杂模式方式打开网卡 if(fp=pcap_open_live(head-name,1000,1,1000,errbuf)=NULL) coutnUnable to open the adapter.addresses!=NULL) netmask=(struct sockaddr_in*)(head-a
18、ddresses-netmask)-sin_addr.S_un.S_addr; else /没有地址则假设为C类地址 netmask=0xFFFFFF00; /编译过滤器 if(pcap_compile(fp,&fcode,packet_filter,1,netmask)0) coutnUnable to compile the packet filter.Check the syntax.n; pcap_freealldevs(alldevs); return; /设置滤波器 if(pcap_setfilter(fp,&fcode)0) coutnError setting the filt
19、er.n; pcap_freealldevs(alldevs); return; /显示提示信息及每项的含义 coutttlistening ondescription.endlendl; ofstream fout(argv2,ios:app); /日志记录文件 fouttIP Statistic:(minminutes)endl; time_t tmp=time(NULL); foutctime(&tmp); coutIP Statistic:(minminutes)endl; fout Sour iptpacket numbers=0) time(&end); /获得系统时间 if(end-beg=min*60) /计算系统时间 break; if(res=0) continue; /超时 ip_header *ih; /找到I头得位置 ih=(ip_header*)(pkt_data+14); /14为以太头的长度 link.addNode(ih-saddr); /将源IP地址加入链表 coutSour IPtpacket numbersendl; link.print(cout); /输出到屏幕 link.print(fout); /输出到日志 foutendl;
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