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arp协议获得局域网内主机的IP和MAC地址
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2011-12-15
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运用ARP协议获得局域网内主机的IP和MAC地址
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1
网络编程期中报告
一 引
言
1.1 编写目的
是目前使用最为广泛的局域网,它基于 协议,主机间通过
网卡的 地址进行通信。
的 地址为 位。由于使用 主机的上层协议以 地
址作为通信标识,所以为了保证网络主机之间的通信,必须由一种协议维护局
域网内 地址和物理地址之间的对应关系,这种协议就是 协议
本次目的是想提供一个平台让用户能迅速的获得局域网内主机的 地址和
地址。
1.2 相关知识
协议的工作流程:在发送一个 请求帧之前,源主机首先根据目的
地址,在本地 高速缓存表中查找与之对应的目的物理地址。如果找到对应
的物理地址,就不用进行地址解析;否则,需要进行地址解析。
实现地址解析的第一步是产生 请求帧。在 帧数据部分的相应字段写
入本地址主机的物理地址、 地址、待探测的目的 地址,在目的物理地址字
段写入 ,并在操作类型字段中写入 ,用以表示本数据真是一个 请求数
据帧。
该 请求帧以本地网络适配器的物理地址作为源地址,以物理广播地址作
为目的地址,通过物理层发送出去。
由于采用了广播地址,因此网段内所有的主机或设备都能接收到该数据帧。
与目的 地址匹配的主机构造 应答帧。源主机收到 应答帧后,获
得目的主机的物理地址,将它作为一条新纪录加入到 高速缓存表。
2
网络编程期中报告
1.3 参考资料
《计算机网络高级软件编程技术 》清华大学出版社
吴功宜 董大凡 王珺 刘乾 著
二 总体设计
2.1 需求规定
是目前使用最为广泛的局域网,它基于 协议,主机间通过
网卡的 地址进行通信。
的 地址为 位。由于使用 主机的上层协议以 地
址作为通信标识,所以为了保证网络主机之间的通信,必须由一种协议维护局
域网内 地址和物理地址之间的对应关系,这种协议就是 协议
2.2 运行环境
操作系统:
编程工具: !"##$
编程语言:##
驱动支持:%!
3
网络编程期中报告
2.3 设计流程图
开始
程序结束
获取设备列表
超时
选择一个设备,并检查设备合法性
获得本机IP地址和MAC地址
开启两个工作线程
分别负责ARP数据
包的收发
监听ARP响
应数据包
给本局域网内的全
部主机发送ARP请
求数据包
给主线程发
消息,更新
界面
接受消息,更新界面
[Y]
[N]
2.4 模块设计
2.4.1 获取设备列表
该模块用于获取网络适配器的相关信息,并显示在软件界面上,供用户选择。
获取本机 和 地址
该模块用于获取本机 和 地址。
4
网络编程期中报告
由函数 &%!'()"*!%+,实现,本函数负责获得本机的
地址,实现方法是给本机发送 请求数据帧,并解析本机的 应答数据
帧,原理和获得其他主机 地址类似,唯一的区别是发送和接受在同一个
线程中实现。
2.4.3 封装并发送 ARP 数据请求帧
此模块的 请求帧应以本地网络适配器的物理地址作为源地址,以物
理广播地址(--.--.--.--.--.--)作为目的地址,通过物理层发送。这样
可以保证局域网内所有主机都能收到该数据帧。
2.4.4 监听分析 ARP 响应数据帧
此模块的 响应包以请求分组中的源物理地址、源 地址作为作为其目
的物理地址、目的 地址,并将目的主机自身的物理地址、 地址填入应答帧
的源物理地址、源 地址字段,并在操作字段中写入 ,代表本 数据帧是
一个应答数据帧。
三 程序描述
3.1 结构定义
Ethernet 头部帧
%/!
0
&%!/1!%2$34
目标主机 地址
&%! %/1!%2$34
源端 地址
&/54
以太网类型
64
5
网络编程期中报告
ARP 数据头部帧结构
%!/!
0
&!!/54 硬件类型:以太网接口类型
为
&%"/54 协议类型: 协议类型为
7
&%!!/"4 硬件地址长度: 地址长度为
$8
&%!/"4 协议地址长度: 地址长度
为 8
&4 操作: 请求为 , 应答
为
&%! /!2$34 源 地址:发送方的
地址
&"& /4 源 地址:发送方的 地址
&%!/!2$34 目的 地址: 请求中
该字段没有 意义; 响应中为接收方的 地址
&"&/4 目的 地址: 请求中为请求
解析的 地址; 响应中为接收方的 地址
&%!!&234
64
最后封装结构
%!/!%9 最终 ! 包结构
0
/!4 以太网头部
!/!!4 ! 数据包头部
64
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wangl_123
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