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数据报捕获分析实验报告1
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2022-08-03
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摘要在对网络的安全性和可靠性进行分析的时候,网络管理员通常需要对网络中传输的数据包进行监听和分析,目前 Internet 中流行的数据包监听和分析工具有很多,本
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IP 数据包捕获和分析实验报告
李伟 1711350 2017 级计算机一班
摘要
在对网络的安全性和可靠性进行分析的时候,网络管理员通常需要对网络中传输
的数据包进行监听和分析,目前 Internet 中流行的数据包监听和分析工具有很多,本实
验基于 WinPcap 编址一个简单的 IP 数据包捕获与分析的程序,学习 IP 数据报校验和计
算方法,初步掌握网络监听和分析技术的实现,加深对网络协议的理解。
关键字: IP 数据报 Winpcap 数据报校验和 网络编程 数据报捕获
1
目录
一、实验环境 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
二、程序设计思路 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2 . 1 设备列表获取 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2 . 2 打开网络接口 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
2 . 3 在打开的网络接口上进行数据报捕获 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2 . 4 前端界面与交互设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
三、数据报分析与校验和计算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3 . 1 帧头部与数据报文解析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3 . 2 IP 头部校验和计算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
四、程序运行效果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
五、总结与思考 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2
一、 实验环境
本实验的目的是捕获以太网的数据包并对其进行分析,因此,以太网在本实验中
不可缺少,本实验中使用的以太网可以是共享式以太网也可以是交换式以太网。共享
式以太网采用广播方式在共享的数据通道中传播数据,因此能够捕获共享网段中的所
有流量,交换式的以太网中由于交换机采用通信过滤技术,因此只能够捕获交换机发
送过来的数据包。
本实验中基于 Winpcap 捕获数据包,可视化界面使用 VS 2015 版本 MFC 搭建,实
验操作系统环境为 windows 10 专业版。
二、 程序设计思路
本实验主要包括数据包捕获和分析、前端界面交互两个主要模块,前者依靠
winpcap 进行数据包捕获,后者基于 MFC 的可视化界面制作框架完成。使用 winpcap
进行数据包捕获一般需要三个主要步骤,包括获取设备列表,打开网络接口,进行数
据包捕获。
图 1 程序设计体结构
本实验中网络数据包捕获和分析程序创建一个数据报捕获线程,利用这个线程在
打开的网络设备接口上捕获该网络设备接口接收到的所有网络数据报,然后通过发送
一个自定义的消息触发数据报分析函数,对收到的数据报进行解析和校验和的计算,
收到的数据报通过一个缓冲队列传递给分析函数进行逐一分析。
2 . 1 设备列表获取
首先利用 winpcap 中的 pcap_findalldevs_ex 函数获取本机的网络接口设备列表。将
本机网络列表存储在 alldevs 指针变量中。具体实现代码如下:
3
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滕扬Lance
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