计算机网络课程设计报告Word文档下载推荐.docx

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（1）实验内容

1）程序目标：

根据IP帧的结构，封装IP数据包发送到局域网中。

并捕获网络中的IP数据包，解析数据包的内容，并将结果显示，并同时写入日志文件。

2）程序功能：

以命令行形式运行

在标准输出中显示捕获的IP报文的首部字段的内容。

使用winpcap访问网卡，手动封装

定义IP首部的数据结构

填充数据包，发送数据包，捕获数据包

使用winpcap，捕获IP数据包

（2）主要步骤

1）总体设计：

a.获取设备列表并打印，打开所选择的适配器；

b.准备工作：

定义ip相关的结构体、打开要存放结果的文件，设置过滤器，手写ip数据报（内容有无效的MAC源和目的地址，和均为本机地址的ip源地址和目的地址，即发给自己一个ip报文），设置抓到数据报的解析和输出到文件的操作函数（解析ip报，打印并写入文件：

报文的版本、协议、源和目的地址等）。

c.发包、抓包。

d.分析获取的数据。

2）

具体实现：

#defineHAVE_REMOTE

#include"

pcap.h"

remote-ext.h"

stdio.h"

stdlib.h"

/*4字节的IP地址*/

typedefstructip_address{

u_charbyte1;

u_charbyte2;

u_charbyte3;

u_charbyte4;

}ip_address;

/*IPv4首部*/

typedefstructip_header{

u_charver_ihl;

//版本（4bits）+首部长度（4bits）

u_chartos;

//服务类型

u_shorttlen;

//总长类型

u_shortidentification;

//标识

u_shortflags_fo;

//标志位+段偏移量

u_charttl;

//存活时间

u_charproto;

//协议

u_shortcrc;

//首部校验和

ip_addressdaddr;

//目的地址

ip_addresssaddr;

//源地址

u_intop_pad;

//选项与填充

}ip_header;

voidpacket_handler（u_char*param,conststructpcap_pkthdr*header,constu_char*pkt_data）;

/*packethandler函数原型*/

intmain（）

{

pcap_if_t*alldevs;

pcap_if_t*d;

intinum;

inti=0;

pcap_t*adhandle;

charerrbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE];

u_intnetmask;

charpacket_filter[]="

ip"

;

//抓包类型

structbpf_programfcode;

pcap_dumper_t*dumpfile;

/*获取本机设备列表*/

if（pcap_findalldevs_ex（PCAP_SRC_IF_STRING,NULL,&

alldevs,errbuf）==-1）

{

fprintf（stderr,"

Errorinpcap_findalldevs:

%s\n"

errbuf）;

exit

（1）;

}

/*打印适配器列表*/

for（d=alldevs;

d;

d=d->

next）

printf（"

%d.%s"

++i,d->

name）;

if（d->

description）

printf（"

（%s）\n"

d->

description）;

else

（Nodescriptionavailable）\n"

）;

if（i==0）

\nNointerfacesfound!

MakesureWinPcapisinstalled.\n"

return-1;

printf（"

Entertheinterfacenumber（1-%d）:

"

i）;

scanf（"

%d"

&

inum）;

if（inum<

1||inum>

i）

\nInterfacenumberoutofrange.\n"

/*释放设备列表*/

pcap_freealldevs（alldevs）;

/*跳转到选中的适配器*/

for（d=alldevs,i=0;

i<

inum-1;

d=d->

next,i++）;

/*打开设备*/

if（（adhandle=pcap_open（d->

name,//设备名

65536,//65535保证能捕获到不同数据链路层上每个数据包的全部内容

PCAP_OPENFLAG_PROMISCUOUS,//混杂模式

1000,//读取超时时间

NULL,//远程机器验证

errbuf//错误缓冲池

））==NULL）

\nUnabletoopentheadapter.%sisnotsupportedbyWinPcap\n"

/*打开堆文件*/

dumpfile=pcap_dump_open（adhandle,"

D:

\\save.txt"

if（dumpfile==NULL）

\nErroropeningoutputfile\n"

/*检查数据链路层，只考虑以太网*/

if（pcap_datalink（adhandle）!

=DLT_EN10MB）

fprintf（stderr,"

nThisprogramworksonlyonEthernetnetwords.n"

if（d->

addresses!

=NULL）

//获得接口第一个地址的掩码

netmask=（（structsockaddr_in*）（d->

addresses->

netmask））->

sin_addr.S_un.S_addr;

else

//如果接口没有地址，那么我们假设一个C类的掩码

netmask=0xffffff;

//编译过滤器

if（pcap_compile（adhandle,&

fcode,packet_filter,1,netmask）<

0）

nUnabletocompilethepacketfilter.Checkthesyntax.n"

//释放设备列表

//设置过滤器

if（pcap_setfilter（adhandle,&

fcode）<

nErrorsettingthefilter.n"

\nlisteningon%s...\n"

//释放设备列表

pcap_freealldevs（alldevs）;

/*手写数据包*/

u_charpacket[100];

/*假设在以太网上，设置MAC的目的地址为1:

1:

1*/

packet[0]=1;

packet[1]=1;

packet[2]=1;

packet[3]=1;

packet[4]=1;

packet[5]=1;

/*设置MAC的源地址为2:

2:

2*/

packet[6]=2;

packet[7]=2;

packet[8]=2;

packet[9]=2;

packet[10]=2;

packet[11]=2;

/*设置ip类型*/

packet[12]=0x08;

packet[13]=0x00;

packet[14]=0x45;

packet[15]=0x20;

packet[16]=0x00;

packet[17]=0x28;

packet[18]=0xcb;

packet[19]=0x16;

packet[20]=0x00;

packet[21]=0x00;

packet[22]=0x2e;

packet[23]=0x06;

packet[24]=0x3e;

packet[25]=0xe6;

packet[26]=0xc0;

//192

packet[27]=0xa8;

//168

packet[28]=0x01;

//1

packet[29]=0x64;

//100

packet[30]=0xc0;

packet[31]=0xa8;

packet[32]=0x01;

packet[33]=0x64;

packet[34]=0x8f;

packet[35]=0x50;

/*填充剩下的内容*/

for（i=36;

i<

100;

i++）

packet[i]=i%256;

/*发送数据包*/

if（pcap_sendpacket（adhandle,packet,100/*size*/）!

=0）

nErrorsendingthepacket:

n"

pcap_geterr（adhandle））;

return0;

}else{

Sendsuccessed"

/*开始捕获*/

pcap_loop（adhandle,0,packet_handler,（unsignedchar*）dumpfile）;

//回调方式捕获数据包

pcap_close（adhandle）;

return0;

}

/*每次捕获到数据包时，libpcap都会自动调用这个回调函数*/

voidpacket_handler（u_char*param,conststructpcap_pkthdr*header,constu_char*pkt_data）

structtm*ltime;

chartimestr[16];

ip_header*ih;

u_intip_len;

time_tlocal_tv_sec;

//保存数据包到文件中

pcap_dump（（u_char*）param,header,pkt_data）;

/*将时间戳转换成可识别的格式*/

local_tv_sec=header->

ts.tv_sec;

ltime=localtime（&

local_tv_sec）;

strftime（timestr,sizeoftimestr,"

%H:

%M:

%S"

ltime）;

//打印数据包的时间戳和长度

%s,%.6dlen:

%d\n"

timestr,header->

ts.tv_usec,header->

len）;

//获得IP数据包头部的位置

ih=（ip_header*）（pkt_data+14）;

//以太网头部长度

/*打印IP地址和UDP端口*/

版本+首部长度:

[%u]"

ih->

ver_ihl）;

协议:

proto）;

首部校验和:

crc）;

目的地址:

[%u.%u.%u.%u]"

ih->

daddr.byte1,ih->

daddr.byte2,ih->

daddr.byte3,ih->

daddr.byte4）;

源地址:

[%u.%u.%u.%u]\n"

saddr.byte1,ih->

saddr.byte2,ih->

saddr.byte3,ih->

saddr.byte4）;

FILE*fp;

fp=fopen（"

\\jiexi.txt"

"

a+"

fprintf（fp,"

解析结果：

fclose（fp）;

2、实验2：

子网内文件传送

（明确的实验内容）

设计并实现一个局域网内部的文件传送工具，使用TCP协议进行可靠文件传输。

以图形界面运行，不同结点上文件自动同步

（详细的实验步骤（系统/方法/算法等），图文结合）

1）问题定义：

实现一个局域网内的文件传送与聊天的软件

2）需求分析：

局域网内的文件传送应当具备以下功能：

在线用户的及时发现和更新

选择一对一或者一对多对话模式

与选择用户进行聊天和文件传输

用户下线通知与更新用户列表

3）系统设计：

参考飞鸽传书的实现原理，总结设计方案如下：

架构设计：

本系统采用本地应用程序设计，仅适用于在同一局域网的主机通信；

互相发现：

本系统运行时启动局域网广播线程，发出包含主机名称、主机IP以及新加入标识符的广播表明自己新加入；

用户列表：

监听到其他用户的广播信息后更新列表，显示当前在线的用户名和用户IP；

更新列表：

在系统退出时会广播本机信息，标识表明自己离开，其余在线用户接收到信息后更新提示该用户下线；

选择用户：

可以单独选择或者多项选择用户列表中的用户；

发送消息：

选择用户后，在输入框中输入聊天信息，点击“发送”按钮系统会发送UDP数据包给对应用户的ip地址，端口是8011；

接受消息：

系统实时监听8011端口以接受不同用户发来的消息并展示在聊天窗口中；

发送文件：

选择指定用户，点击“发送文件”按钮，选择本机相应文件后，与目标用户建立TCP连接，发送字节流。

端口为8011；

接受文件：

监听到有TCP连接请求时建立实时连接，系统提示用户是否接收文件，选择接收后选择相应路径与文件名后进行接收，接收成功后再聊天窗口显示提示信息。

4）详细设计：

1　局域网用户列表的建立：

软件启动后定时的使用UDP协议向255.255.255.255这个广播地址发送广播包,端口设置为8001。

广播包内容包含主机名、IP、标识符等信息，已启动软件的用户通过8001端口收到此广播包后，就会在自己的用户列表中添加这个用户的用户名、IP地址等信息，从而局域网内的本系统用户都能建立起用户列表；

2　传送与接收信息：

传送聊天信息时同样使用UDP协议，用户填写消息后点击按钮调用发送消息的函数，然后通过8011端口发送UDP包。

系统在启动时通过开辟新线程来监听8011端口，时刻监听发送到本机的信息。

3　发送文件：

用户发送文件时建立一个带参数的线程来发送文件，调用相应的TCP发送函数来发送文件，使用的是8001端口，由于协议不同因此与之前的广播并不冲突；

4　接收文件：

软件启动时开启一个线程用来接收文件，此线程在正常工作条件下处于阻塞监听状态，直到收到建立TCP连接的请求，之后提示用户收到文件选择是否接受，之后选择保存路径，进行接收。

5　用户离开：

用户离线时发送一个离线广播包到255.255.255.255的8001端口，包中含有LEAVE的标识符，收到此广播包的用户，根据包中的IP地址删除用户列表中相应的用户信息，并在聊天窗口显示“XXX用户已经离开”；

6　聊天记录保存：

考虑到用户有保存聊天记录的需求，在聊天记录右侧点击“保存”按钮，可以将当前聊天记录保存为txt文件到用户指定目录中。

或点击“清空”，清空当前用户聊天记录。

5）具体实现：

（C#）

usingSystem;

usingSystem.Collections.Generic;

usingSystem.ComponentModel;

usingSystem.Data;

usingSystem.Drawing;

usingSystem.IO;

usingSystem.Linq;

usingSystem.Net;

usingSystem.Net.Sockets;

usingSystem.Text;

usingSystem.Threading;

usingSystem.Threading.Tasks;

usingSystem.Windows.Forms;

namespaceIPMessage

publicpartialclassfrmMain:

Form

//用户实体

publicclassUser

privatestringlocalname;

//用户名

publicstringlocalName

get{returnlocalname;

set{localname=value;

privatestringlocalip;

//用户IP

publicstringlocalIP

get{returnlocalip;

set{localip=value;

//用户数组声明

publicstaticList<

User>

Userslist=newList<

（）;

//获得本机名和本机IP

publicUsergetInfo（）

Useru=newUser（）;

stringlocalName=Dns.GetHostName（）;

//获取主机名

//Console.WriteLine（"

主机名：

{0}"

localName）;

u.localName=localName;

IPHostEntrylocalHost=Dns.GetHostEntry（localName）;

//输出对应的IP地址

IPAddresslocalIP=null;

for（inti=0;

i<

localHost.AddressList.Length;

i++）

if（localHost.AddressList[i].AddressFamily==AddressFamily.InterNetwork）

localIP=localHost.AddressList[i];

break;

u.localIP=localIP.ToString（）;

returnu;

//发送广播消息

publicvoidbroadMessage（）

Socketsocket=newSocket（AddressFamily.InterNetwork,SocketType.Dgram,ProtocolType.Udp）;

IPEndPointiep=newIPEndPoint（IPAddress.Parse（"

255.255.255.255"

）,8001）;

//设置Broadcast值为表示允许套接字发送广播消息，该值默认为不允许

socket.SetSocketOption（SocketOptionLevel.Socket,SocketOptionName.Broadcast,1）;

Useru=getInfo（）;

//标识符为NEW

stringsend="

NEW"

+"

"

+u.loca