实验三IP数据包的解析上课讲义文档格式.docx
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绑定网卡后，需用WSAIoctl（）函数把网卡设置为混杂模式，使网卡能够接收所有的网络数据。
如果接收的数据包中的协议类型和定义的原始套接字匹配，那么接收的数据就拷贝到套接字中，因此，网卡就可以接收所有经过的IP包。
3.3接收数据包：
在程序中可使用recv（）函数接收经过的IP包。
该函数有四个参数，第一个参数接收操作所用的套接字描述符；
第二个参数接收缓冲区的地址；
第三个参数接收缓冲区的大小，也就是所要接收的字节数；
第四个参数是一个附加标志，如果对所发送的数据没特殊要求，直接设为0。
因为IP数据包的最大长度是65535B，因此缓冲区的大小不能小于65535B。
设置缓冲区后，可利用循环来反复监听接收IP包，用recv（）函数实现接收功能。
3.4定义IP头部的数据结构：
程序需要定义一个数据结构表示IP头部。
其代码如下：
typedefstruct_IP_HEADER//定义IP头
{
union
{
BYTEVersion;
//版本（前4位）
BYTEHdrLen;
//IHL（后4位），报头标长
};
BYTEServiceType;
//服务类型
WORDTotalLen;
//总长
WORDID;
//标识
WORDFlags;
//标志（前3位）
WORDFragOff;
//分段偏移（后13位）
BYTETimeToLive;
//生命期
BYTEProtocol;
//协议
WORDHdrChksum;
//头校验和
DWORDSrcAddr;
//源地址
DWORDDstAddr;
//目的地址
BYTEOptions;
//选项
}IP_HEADER;
3.5IP包的解析：
解析IP包的字段有两种策略。
针对长度为8位、16位和32位的字段（或子字段）时，可以利用IP-HEADER的成员直接获取。
要解析长度不是8位倍数的字段（或子字段）时，可以利用C语言中的移位以人、及与、或操作完成。
3.6捕获处理：
1.加载Winsock；
2.创建一个接收原始IP包的socket连接；
3.绑定到一个接口；
4.进行WSAIoctl设置，接收所有的IP数据包。
代码如下：
//设置SOCK_RAW为SIO_RCVALL,能接收所有IP包
#defineIO_RCVALL_WSAIOW（IOC_VENDOR,1）
DWORDdwBufferLen[10];
DWORDdwBufferInLen=1;
DWORDdwBytesReturned=0;
WSAIoctl（sock,IO_RCVALL,&
dwBufferInLen,sizeof（dwBufferInLen）,&
dwBufferLen,sizeof（dwBufferLen）,&
dwBytesReturned,NULL,NULL）;
5.接着设定一个线程进行捕获：
（1）创建一个接收IP包的链表头；
（2）设置一个标识，为真，则不断进行IP包的捕获；
（3）建立一个新的结点，将捕获的数据包加入到该结点；
（4）如果链表的长度达到指定的长度，创建一个线程对该链表的IP包进行解析；
再设置一个在IP数据包链表不足给定的长度，而又中止IP捕获时，对链表的处理；
（5）为下一个IP包链表创建一个链表头。
6.建立一个进行IP包解析并显示的线程，进行解析IP数据包，然后显示IP数据包。
3.7程序流程图：
N
Y
四、运行结果：
截获IP数据包程序运行结果如下：
五、实验总结：
注：
在实验中对实验结果进行截屏。
1、要求对实验过程中截屏的数据进行分析和说明，分析其原因？
2、对照IP数据包的首部，说明“标识”的作用及DF、MF、分段偏移值三者的关系？
六、源程序代码：
#include"
winsock2.h"
ws2tcpip.h"
iostream.h"
stdio.h"
#pragmacomment（lib,"
ws2_32.lib"
）
//逐位解析IP头中的信息
voidgetVersion（BYTEb,BYTE&
version）
version=b>
>
4;
//右移4位,获取版本字段
}
voidgetIHL（BYTEb,BYTE&
result）
result=（b&
0x0f）*4;
//获取头部长度字段
char*parseServiceType_getProcedence（BYTEb）
switch（b>
5）//获取服务类型字段中优先级子域
case7:
return"
NetworkControl"
;
break;
case6:
InternetworkControl"
case5:
CRITIC/ECP"
case4:
FlashOverride"
case3:
Flsah"
case2:
Immediate"
case1:
Priority"
case0:
Routine"
default:
Unknow"
}
char*parseServiceType_getTOS（BYTEb）
b=（b>
1）&
0x0f;
//获取服务类型字段中的TOS子域
switch（b）
{
Normalservice"
Minimizemonetarycost"
Maximizereliability"
Maximizethroughput"
case8:
Minimizedelay"
case15:
Maximizesecurity"
voidgetFlags（WORDw,BYTE&
DF,BYTE&
MF）//解析标志字段
DF=（w>
14）&
0x01;
MF=（w>
13）&
voidgetFragOff（WORDw,WORD&
fragOff）//获取分段偏移字段
fragOff=w&
0x1fff;
char*getProtocol（BYTEProtocol）//获取协议字段共8位
switch（Protocol）//以下为协议号说明：
ICMP"
IGMP"
return"
IPinIP"
TCP"
EGP"
case17:
UDP"
case41:
IPv6"
case46:
RSVP"
case89:
OSPF"
UNKNOW"
voidipparse（FILE*file,char*buffer）
IP_HEADERip=*（IP_HEADER*）buffer;
//通过指针把缓冲区的内容强制转化为IP_HEADER数据结构
fseek（file,0,SEEK_END）;
BYTEversion;
getVersion（ip.Version,version）;
fprintf（file,"
版本号=%d\r\n"
version）;
BYTEheaderLen;
getIHL（ip.HdrLen,headerLen）;
报头标长=%d（BYTE）\r\n"
headerLen）;
服务类型=%s,%s\r\n"
parseServiceType_getProcedence（ip.ServiceType）,
parseServiceType_getTOS（ip.ServiceType））;
总长度=%d（BYTE）\r\n"
ip.TotalLen）;
标识=%d\r\n"
ip.ID）;
BYTEDF,MF;
getFlags（ip.Flags,DF,MF）;
标志DF=%d,MF=%d\r\n"
DF,MF）;
WORDfragOff;
getFragOff（ip.FragOff,fragOff）;
分段偏移值=%d\r\n"
fragOff）;
生存期=%d（hopes）\r\n"
ip.TimeToLive）;
协议=%s\r\n"
getProtocol（ip.Protocol））;
头校验和=0x%0x\r\n"
ip.HdrChksum）;
源IP地址=%s\r\n"
inet_ntoa（*（in_addr*）&
ip.SrcAddr））;
目的IP地址=%s\r\n"
ip.DstAddr））;
---------------------------------------------\r\n"
）;
main（）
intnRetCode=0;
//initializeMFCandprintanderroronfailure
/*if（!
AfxWinInit（:
:
GetModuleHandle（NULL）,NULL,:
GetCommandLine（）,0））
//TODO:
changeerrorcodetosuityourneeds
cerr<
<
_T（"
FatalError:
MFCinitializationfailed"
）<
endl;
nRetCode=1;
else*/
codeyourapplication'
sbehaviorhere.
FILE*file;
if（（file=fopen（"
history.txt"
"
wb+"
））==NULL）
printf（"
failtoopenfile%s"
return-1;
WSADATAwsData;
WSAStartup（MAKEWORD（2,2）,&
wsData）;
//建立套接字
SOCKETsock;
sock=socket（AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_IP）;
BOOLflag=TRUE;
//设置IP头操作选项，用户可对IP头处理
setsockopt（sock,IPPROTO_IP,IP_HDRINCL,（char*）&
flag,sizeof（flag））;
charhostName[128];
gethostname（hostName,100）;
//获取本地地址
hostent*pHostIP;
pHostIP=gethostbyname（hostName）;
//填充SOCKADDR_IN结构
sockaddr_inaddr_in;
addr_in.sin_addr=*（in_addr*）pHostIP->
h_addr_list[0];
addr_in.sin_family=AF_INET;
addr_in.sin_port=htons（6000）;
bind（sock,（PSOCKADDR）&
addr_in,sizeof（addr_in））;
//把socket绑定到本地网卡
DWORDdwValue=1;
//设置SOCK_RAW为SIO_RCVALL,能接收所有IP包
#defineIO_RCVALL_WSAIOW（IOC_VENDOR,1）
DWORDdwBufferLen[10];
DWORDdwBufferInLen=1;
DWORDdwBytesReturned=0;
WSAIoctl（sock,IO_RCVALL,&
//设置接受数据包缓冲区长度
#defineBUFFER_SIZE65535
charbuffer[BUFFER_SIZE];
//监听网卡
printf（"
开始解析经过本机的IP数据包:
\n"
while（true）
intsize=recv（sock,buffer,BUFFER_SIZE,0）;
if（size>
0）
{
ipparse（stdout,buffer）;
ipparse（file,buffer）;
}
fclose（file）;
return0;
returnnRetCode;
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