计算机网络课程设计报告DOCWord格式文档下载.docx
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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;
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）
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;
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]"
daddr.byte1,ih->
daddr.byte2,ih->
daddr.byte3,ih->
daddr.byte4）;
printf（"
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：
fprintf（fp,"
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;
using
usingSystem.ComponentModel;
usingSystem.Data;
usingSystem.Drawing;
usingSystem.IO;
usingSystem.Linq;
usingSystem.Net;
usingSystem.Text;
usingSystem.Threading;
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;
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=new8001）;
//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.localName+"
+u.localIP;
byte[]sendM=
//byte[]sendIP=
while（isBroad）
socket.SendTo（sendM,iep）;
Thread.Sleep（200）;
//socket.SendTo（sendIP,iep）;
socket.Close（）;
publicvoidremove（Useru）
Userslist.Remove（u）;
用户：
离开"
\n"
|"
+u.localIP）;
//接收广播消息
publicvoidreciveBroad（）
IPEndPointiep=newIPEndPoint（IPAddress.Any,8001）;
socket.Bind（iep）;
EndPointep=（EndPoint）iep;
t=new
//t.Elapsed+=new
while（true）
Byte[]getBytes=newbyte[1024];
socket.ReceiveFrom（getBytes,refep）;
stringgetData=
getData=getData.TrimEnd（'
\u0000'
string[]sArra
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