解析APR数据包

【ARP协议解析】 ARP，全称为Address Resolution Protocol，即地址解析协议。它是TCP/IP协议族中的一个重要组成部分，主要功能是在IPv4网络中将IP地址转换为对应的物理（MAC）地址，以便于数据在网络中传输。因为IP地址是逻辑地址，而物理地址是硬件设备实际识别的地址，因此在数据链路层进行数据传输时，需要ARP协议来解决这一问题。 **ARP数据包的结构** ARP数据包通常包含以下字段： 1. **硬件类型**：标识网络接口的类型，例如，1代表Ethernet。 2. **协议类型**：表示上层协议类型，如0x0800代表IP协议。 3. **物理地址长度**：物理地址（MAC地址）的字节数，对于Ethernet，长度为6。 4. **协议地址长度**：IP地址的字节数，通常为4。 5. **操作**：定义了ARP请求（1）和ARP响应（2）两种操作类型。 6. **源物理地址**：发送方的MAC地址。 7. **源IP地址**：发送方的IP地址。 8. **目的物理地址**：接收方的MAC地址。在请求时，这是未知的，用全0填充；在响应时，填写对方的MAC地址。 9. **目的IP地址**：接收方的IP地址。 **ARP协议的工作流程** 1. **ARP请求**：当主机需要向某个IP地址发送数据时，先检查自己的ARP缓存表，看是否有目标IP的MAC地址。如果没有，它会广播一个ARP请求，其中包含目标IP地址。 2. **ARP响应**：目标主机收到ARP请求后，发现请求的目标IP地址与自己的IP地址匹配，于是回应一个ARP响应，包含自己的MAC地址。 3. **缓存更新**：发送方收到响应后，会将目标IP和对应的MAC地址存入自己的ARP缓存表，以备后续使用。 **课程设计要求** 本次课程设计的任务是编写一个程序，捕获并解析网络上的ARP数据包。程序应具备以下功能： 1. **命令行运行**：通过指定的命令行参数运行，例如`11ARP 11`，其中`11`作为日志文件名。 2. **数据包解析**：解析出ARP数据包中的源IP、源MAC、目的IP和操作字段，并显示在标准输出，同时写入日志文件。 3. **用户交互**：监听键盘输入，当检测到Ctrl+C信号时，程序应终止运行。 **设计实现** 实现这个程序，你需要理解网络编程，包括套接字编程和数据包捕获，如使用libpcap库。核心代码可能涉及接收网络数据包，解析ARP字段，以及处理控制信号等。 通过这样的课程设计，学生能够深入理解ARP协议的运作原理，熟悉网络数据包的解析过程，增强网络编程技能。同时，这也能帮助他们更好地了解网络通信的基础机制，为后续的网络技术学习打下坚实基础。