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文档简介
网络软件开发技术实验报告实验八协议分析器程序的设计和实现实验目的:(1)掌握对网络上传输数据包的捕获方法。(2)解析Ethernet网数据帧头部的全部信息。(3)解析IP、ICMP数据包(4)解析传输层和应用层相关协议的头部信息(5)设置过滤规则,能过滤相应协议的数据包。(6)要求有良好的编程规范与注释信息,要求有详细的说明文档,包括程序的设计思想、活动图、关键问题以及解决方法。2实验环境:(1)VC6.0(2)局域网能连接Internet。3.程序设计的关键问题以及解决方法有哪些?当应用程序通过IP网络传送数据时,数据被送入TCP/IP协议栈中,然后从上至下逐一通过每一层,直到最后被当作一串比特流送入网络。其中每一层对收到的数据都要增加一些首部信息,这个过程被称作封装。通过以太网传输的比特流称作帧。在传输的另一端,当目的主机收到一个以太网数据帧时,数据就开始从协议栈由底向上逐层解析,去掉各层协议所加上的报文头部。每层协议均要检查报文头部中的协议标识字段,以确定要接收数据的上层协议,最终从报文中解析出应用层数据后交给应用程序处理。本次要编写的协议分析器,就是从网络中捕获数据包并对其进行解析的过程。因此,我们需要了解每层协议所规定的报文格式,然后由底向上逐层对数据包进行解码,最后将分析的结果显示出来。描述程序设计过程,并画出程序活动图。协议分析器总体结构:协议分析器的整体结构按功能应分为三个部分,自底向上分别是数据捕获模块、协议解析模块和用户显示模块。数据包捕获流程:捕获数据包的算法一般分为以下几步:获取并列出当前网络设备列表。由用户选择并打开指定网卡。根据过滤规则设置过滤器。捕获数据包并进行解析处理:协议解析模块:对捕获的数据包按照数据链路层(MAC)、网络层(IP、ARP/RARP)、传输层(TCP、UDP、ICMP)和应用层(HTTP等)的层次结构自底向上进行解析,最后将解析结果显示输出。strItem.Format("Target'shardwareaddress:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X:%02X", pARPHdr->dest_mac_addr[0], pARPHdr->dest_mac_addr[1], pARPHdr->dest_mac_addr[2], pARPHdr->dest_mac_addr[3], pARPHdr->dest_mac_addr[4], pARPHdr->dest_mac_addr[5]);//目的IP地址memcpy(&ipAddr,pARPHdr->dest_ip_addr,sizeof(in_addr));inet_ntoa(ipAddr); //转化为点分十进制字符串//填充字段长度strItem.Format("Framepadding:%dbytes",iLen-sizeof(ARP_HEADER));解析IP数据包//IP头部结构typedefstruct{ unsignedchar hdr_len :4; //4位头部长度 unsignedchar version :4; //4位版本号 unsignedchar tos; //8位服务类型 unsignedshort total_len; //16位总长度 unsignedshort identifier; //16位标识符 unsignedshort frag_and_flags; //3位标志+13位片偏移 unsignedchar ttl; //8位生存时间 unsignedchar protocol; //8位上层协议号 unsignedshort checksum; //16位校验和 unsignedlong source_ip; //32位源IP地址 unsignedlong dest_ip; //32位目的IP地址}IP_HEADER;IP_HEADER*pIPHdr=(IP_HEADER*)pPkt;……/*解析IP头部各字段并显示输出*///根据不同上层协议调用相应解析函数switch(pIPHdr->protocol){caseIPPROTO_TCP: strItem="TCP"; ParseTCPPacket((BYTE*)pIPHdr+iIPHdrLen,iLen-iIPHdrLen); break;caseIPPROTO_UDP: strItem="UDP"; ParseUDPPacket((BYTE*)pIPHdr+iIPHdrLen,iLen-iIPHdrLen); break;caseIPPROTO_ICMP: strItem="ICMP"; ParseICMPPacket((BYTE*)pIPHdr+iIPHdrLen,iLen-iIPHdrLen); break;default: strItem="OTHERS";}解析ICMP,TCP和UDP数据包//ICMP基本头部typedefstruct{ BYTE type; //8位类型 BYTE code; //8位代码 USHORT cksum; //16位校验和}ICMP_BASE_HEADER;//----------------------------------------------------//ICMP回显头部(回显请求、回显应答)typedefstruct{ ICMP_BASE_HEADERbase_hdr; //基本头部 USHORT id; //16位标识符 USHORT seq; //16位序列号}ICMP_ECHO_HEADER;//----------------------------------------------------//ICMP差错报文头部(超时及目的不可达)typedefstruct{ ICMP_BASE_HEADERbase_hdr; //基本头部 ULONG unused; //32位未用,必须为0}ICMP_ERROR_HEADER;pICMPHdr->type; //类型pICMPHdr->code; //代码ntohs(pICMPHdr->cksum); //校验和//根据不同类型解析后续字段switch(pICMPHdr->type){caseICMP_ECHO_REQUEST: //回显请求报文caseICMP_ECHO_REPLY: //回显应答报文 { ICMP_ECHO_HEADER*pICMPEchoHdr=(ICMP_ECHO_HEADER*)pPkt; ntohs(pICMPEchoHdr->id); //标识符 ntohs(pICMPEchoHdr->seq); //序列号 if(iLen>sizeof(ICMP_ECHO_HEADER)) //选项数据 { for(inti=0;i<iLen-sizeof(ICMP_ECHO_HEADER);i++) ……/*打印选项数据*/ } break; } caseICMP_TIMEOUT: //超时差错报文 caseICMP_HOST_UNREACHABLE: //目的不可达差错报文 { ICMP_ERROR_HEADER*pICMPErrHdr=(ICMP_ERROR_HEADER*)pPkt; ntohl(pICMPErrHdr->unused); //保留字段 //解析产生差错的数据报IP首部(含选项字段)及其载荷的前8个字节 ParseIPPacket((BYTE*)pICMPErrHdr+sizeof(ICMP_ERROR_HEADER),iLen-sizeof(ICMP_ERROR_HEADER)); break; }解析HTTP数据包/*HTTP消息的拷贝存放在pHttpPkt指向的缓冲区中首先在HTTP消息中查找代表消息头结束的空行*/char*pStopPos=strstr(pHttpPkt,"\r\n\r\n"); //结束指针指向最后的空行if(pStopPos!=NULL) //存在空行{ char*pBegPos=pHttpPkt; //每行的首指针 char*pCurPos=pHttpPkt; //每行的尾指针 intiLine=1; while(pCurPos<pStopPos) { //查找消息头中每行的结束符 pCurPos=strstr(pBegPos,"\r\n"); if(pCurPos!=NULL) *pCurPos='\0'; //将该行变为以NULL结尾的字符串 /*如果第一行含有版本字段前缀
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