计算机网络编程课程设计

课题一：基于TCP的Socket通讯编程一、 课程设计目的：能够深刻了解socket编程思想；从实现层面理解TCP和UDP链接的不同。二、 课程设计环境：windowsXP或win7系统；配置有java虚拟机的环境变量；3•编写java程序的软件Eclipse。三、 课程设计原理：WindowsSockets规范本意在于提供给应用程序开发者一套简单的API,并让各家网络软件供应商共同遵守。此外，在一个特定版本Windows的基础上，WindowsSockets也定义了一个二进制接口(ABI)，以此来保证应用WindowsSocketsAPI的应用程序能够在任何网络软件供应商的符合WindowsSockets协议的实现上工作。因此这份规范定义了应用程序开发者能够使用，并且网络软件供应商能够实现的一套库函数调用和相关语义。遵守这套WindowsSockets规范的网络软件，我们称之为WindowsSockets兼容的，而WindowsSockets兼容实现的提供者，我们称之为WindowsSockets提供者。一个网络软件供应商必须百分之百地实现 WindowsSockets规范才能做到现WindowsSockets兼容。四、 课程设计内容：网络程序初始化，服务器和客户端WinSockAPI均要求在调用其他WinSock函数以前先调用WSAStartUp函数初始化。创建套接字Socket()。配置并启动套接字。通过Socket发送和接收数据。程序结束时必须关闭Socket，使用与WSAStartUp()相对应的函数WSACleanUp()，释放所分配的内部缓冲区和其他资源。代码：EchoThreadServer:importjava.net.*;publicclassEchoThreadServer{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{//TODOAuto-generatedmethodstubServerSocketserver=null;Socketclient二null;InetAddressremAdd=null;server=newServerSocket(12345);booleanf=true;while(f){……");client二server.accept();newThread(newEchoThread(client)).start();}server.close();}}EchoThread:importjava.io.*;publicclassEchoThreadimplementsRunnable{privateSocketclient二null;publicEchoThread(Socketclient){this.client二client;}publicvoidrun(){BufferedReaderbuf=null;PrintStreamout二null;BufferedReaderinput二null;try{out二newPrintStream(client.getOutputStream());buf = new BufferedReader(newInputStreamReader(client.getlnputStream()));input 二 new BufferedReader(newInputStreamReader(System.in));booleanflag=true;while(flag){Stringstr=buf.readLine();if(str==null||"".equals(str)){flag=false;}elseif("goodbye".equals(str)){flag=false;}else{out.println("Echo:"+str);}}client.close();}catch(Exceptione){//TODO:handleexception}}}EchoClient:publicclassEchoClient{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{Socketclient二null;client二newSocket(“localhost",12345);BufferedReaderbuf=null;PrintStreamout二null;BufferedReaderinput二null;input二newBufferedReader(newInputStreamReader(System.in));buf = new BufferedReader(newInputStreamReader(client.getlnputStream()));out二newPrintStream(client.getOutputStream());booleanflag=true;while(flag){Stringstr=input.readLine();out.println(str);if("goodbye".equals(str)){flag=false;}else{Stringecho=buf.readLine();}}buf.close();client.close();}}五、 课程设计结果截图:服务器端截图：客户端截图：六、 课程设计总结：课题二：端口扫描一、 课程设计目的：加深对课堂讲授知识的理解；熟练的掌握基本的网络编程技术和方法；建立网络编程整体概念；4•培养具有研究、设计、编制和调试网络程序的能力。二、 课程设计环境：windowsXP或win7系统；配置有java虚拟机的环境变量;3•编写java程序的软件Eclipse。三、 课程设计原理：端口扫描器功能简介：服务器上所开放的端口就是潜在的通信通道，也就是一个入侵通道。对目标计算机进行端口扫描，能得到许多有用的信息，进行端口扫描的方法很多，可以是手工进行扫描、也可以用端口扫描软件进行。扫描器通过选用远程TCP/IP不同的端口的服务，并记录目标给予的回答，通过这种方法可以搜集到很多关于目标主机的各种有用的信息，例如远程系统是否支持匿名登陆、是否存在可写的FTP目录、是否开放TELNET服务和HTTPD服务等。实验所用的端口扫描技术：端口扫描技术有TCPconnect()扫描、TCPSYN扫描、TCPFIN扫描、IP段扫描等等。本次实验所用的技术是TCPconnect()扫描，这是最基本的TCP扫描，操作系统提供的connect()系统调用可以用来与每一个感兴趣的目标计算机的端口进行连接。如果端口处于侦听状态，那么connect()就能成功。否则，这个端口是不能用的，即没有提供服务。这个技术的一个最大的优点是，你不需要任何权限。系统中的任何用户都有权利使用这个调用。四、 课程设计内容：编写一个端口扫描程序，能够显示某个IP或某段IP的计算机的某一个或某些端口是否正在工作。基本工作过程如下：设定好一定的端口扫描范围；设定每个端口扫描的次数，因为有可能有的端口一次扫描可能不通；创建socket,通过socket的connect方法来连接远程IP地址以及对应的端口；如果返回false，表示端口没有开放，否则端口开放。实现代码：publicclassSocketView{publicstaticvoidmain(String[]args){JFrameframe=newJFrame("主机端口扫描程序")；frame.setLayout(newBorderLayout(3,3));JPanelpan1 = new JPanel();JPanelpan2 = new JPanel();JPanelpan3 = new JPanel();pan1.setLayout(newGridLayout(2,2,5,5));pan2.setLayout(newBorderLayout(3,3));pan3.setLayout(newGridLayout(1,2,5,5));frame.setSize(400,450);//定义各个组件JLabellb1=newJLabel("HostAddress");JLabellb2=newJLabel("PortNumber");JLabellb3=newJLabel("PortStatus");finalJTextFieldjf1=newJTextField();finalJTextFieldjf2=newJTextField();finalJTextAreaja=newJTextArea();JButtonjb1=newJButton("TCPScan");JButtonjb2=newJButton("UDPScan");JScrollPanejp=newJScrollPane(ja);pan1.add(lb1);panl.add(lb2);panl.add(jfl);panl.add(jf2);pan2.add(lb3,BorderLayout.NORTH);pan2.add(jp,BorderLayout.CENTER);pan3.add(jbl);pan3.add(jb2);frame.add(panl,BorderLayout.NORTH);frame.add(pan2,BorderLayout.CENTER);frame.add(pan3,BorderLayout.SOUTH);frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);frame.setVisible(true);jbl.addActionListener(newSocketPort());classSocketPortimplementsActionListener{privateStringip=jfl.getText();;privateStringhostname=newString();publicvoidactionPerformed(ActionEvente){try{InetAddressaddress=InetAddress.getByName(ip);hostname=address.getHostName();ja.setText(hostname);}catch(Exceptionexception){ja.setText("Couldnotfind"+ip);}try{PrintWriter fout二newPrintWriter(newFileWriter("Portlnf.txt"));fout.println(“InformationOfThePortOnthe"+hostname+"computer");fout.println();ja.setText("InformationOfThePortOnthe"+hostname+"computer");for(intnport二25;nport<27;++nport){try{Sockets=newSocket(hostname,nport);fout.println("Theport"+nport+"isopen!");fout.println("Connected to "+s.getInetAddress()+"onport"+s.getPort() +"fromport"+s.getLocalPort()+"of"+s.getLocalAddressO);ja.setText("Theport"+nport+"isopen!")ja.setText("Connectedto"+s.getInetAddress()+"onport"+s.getPort()+"fromport"+s.getLocalPort()+"of"+s.getLocalAddressO);}catch(Exceptionexception){//TODO:handleexceptionfout.println("Theport" +nport+"isclosed!");ja.setText("Theport"+nport+"isclosed!");}}fout.close();}catch(Exceptionexception){exception.printStackTrace();}}}}] 五、 课程设计结果截图：六、 课程设计总结课题三：捕获分析IP数据包一、 课程设计目的：1•掌握IP数据报的格式；理解IP协议的工作原理及工作过程；学会网络编程的方法和技巧。二、 课程设计环境：l.windowsXP或win7系统；2•以太网，可以访问外部网页；VC程序编辑器。三、 课程设计原理：IP数据包的格式说明IP数据包格式包含了标头固定部分，标头可变部分和数据区三部分。IP数据报标头部分固定为20个字节，其中包含了12个参数域，各参数域隐含着网间协议的传输机制。IP具体的标头格式如图所示。四、 课程设计内容：本设计的目标是捕获网络中的IP数据包，解析数据包的内容，将结果显示在标准输出上，并同时写入日志文件。程序的具体要求如下：捕获网络中的IP数据包，解析数据包的内容，显示结果，并将结果写入日志文件。显示的内容包括：捕获的IP包的版本、头长度、服务类型、数据包总长度、数据包标识、分段标志、分段偏移值、生存时间、上层协议类型、头校验和、源IP地址和目的IP地址等内容。设置停止标志，当程序接收到停止命令时即停止。代码：#include<pcap.h>#pragmacomment(lib,〃Ws2_32.lib〃);structether_header{—u_int8_tether_dhost[6];u_int8_tether_shost[6];u_intl6_tether_type;};typedefu_int32_tin_addr_t;/*structin_addr{—in_addr_ts_addr;}；*/structip_header{#ifdefWORDS_BIGENDIANu_int8_tip_version:4;u_int8_tip_header_length:4;#elseu_int8_tip_header_length:4;u_int8_tip_version:4;#endifu_int8_tip_tos;u_intl6_tip_length;u_intl6_tip_id;u_intl6_tip_off;u_int8_tip_ttl;u_int8_tip_protocol;u_intl6_tip_checksum;structin_addrip_source_address;structin_addrip_destination_address;};structvoidip_protocol_packet_callback(u_char*argument,constpcap_pkthdr*packet_header,structconstu_char*packet_content){structip_header*ip_protocol;u_intheader_length;u_intoffset;u_chartos;u_intl6_tchecksum;ip_protocol=(struetip_header*)(packet_content+14);checksum二ntohs(ip_protocol->ip_checksum);headerlength二ipprotocol->ipheaderlength*4;tos=ip_protocol->ip_tos;offset二ntohs(ip_protocol->ip_off);printf(“ ip协议包 \n");printf("版本：％d\n",ip_protocol->ip_version);printf(“首部长度：％d\n",header_length);printf(“服务类型:%d\n",tos);printf("总长度:%d\n",ntohs(ip_protocol->ip_length));printf("标识:%d\n",ntohs(ip_protocol->ip_id));printf(“偏移：％d\n",(offset&Oxlfff)*8);printf(“生存时间：％d\n",ip_protocol->ip_ttl);printf("协议:％d\n",ip_protocol->ip_protocol);switch(ip_protocol->ip_protocol){case6:printf("该数据包协议类型是Tcp\n");break;case17:printf("该数据包协议类型是Udp\n");break;case1:printf("该数据包协议类型是Icmp\n");break;default:break;}printf(“校验和：％d\n",checksum);printf("源地址:%s\n",inet_ntoa(ip_protocol->ip_source_address));printf(“ 目 的 地址:%s\n",inet_ntoa(ip_protocol->ip_destination_address));}voidethernet_protocol_packet_callback(u_char*argument,conststructpcap_pkthdr*packet_header,constu_char*packet_content){u_shortethernet_type;structether_header*ethernet_protocol;u_char*mac_string;staticintpacket_number=l;printf(“*************************************************************printf(“printf(“the%dpacketiscaptured\n",packet_number);printf(“ 以太网帧 \n");ethernet_protocol=(struetether_header*)packet_content;printf(“以太网帧类型：")；ethernet_type=ntohs(ethernet_protocol->ether_type);printf("%04x\n",ethernet_type);switch(ethernet_type){case0x0800:printf("网络层协议是ip协议\n");break;case0x0806:printf("网络层协议是arp协议\n");break;case0x8035:printf("网络层协议是rarp协议\n");break;default:break;}printf(〃MAC源地址：〃)；mac_string二ethernet_protocol->ether_shost;printf(〃％02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n〃，*mac_string,*(mac_string+1),*(mac_string+2),*(mac_string+3),*(mac_string+4),*(mac_string+5));printf(〃MAC目的地址：〃)；mac_string二ethernet_protocol->ether_dhost;printf(〃％02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n〃，*mac_string,*(mac_string+1),*(mac_string+2),*(mac_string+3),*(mac_string+4),*(mac_string+5));sw