解析ARP数据包计算机网络课程设计.doc

计算机网络 课程设计报告 题 目： 解析ARP数据包 姓 名： 学 号： 同组姓名： 专业班级： 指导教师： 评阅意见： 评定成绩： 指导老师签名： 年 月 日 目 录 一、课程设计目的： 2 二、课程设计要求： 2 三、课程设计分析 3 1．课程设计中的重点及难点 3 2.参考算法 3 3.核心代码 4 四、源程序及运行截图 5 五、心得体会 9 六、参考文献 10 一、课程设计目的： 本课程设计的目的是对网络上的ARP数据包进行解析，从而熟悉ARP数据包的结构，对ARP协议有更好的理解和认识。 二、课程设计要求： 通过编制程序，获取网络中的ARP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所示： 1．以命令行的形式运行，如下所示： arpparse logfile 其中，arpparse为程序名；logfile为日志文件名。 2．程序输出内容如下所示： 源IP地址　 源MAC地址　 目的IP地址　　 操作　　时间 各部分的说明如下所示： 源IP地址：输出ARP消息格式中的源IP地址字段。 源MAC地址：输出ARP消息格式中的源物理地址字段。 目的IP地址：输出ARP消息格式中的目的IP地址字段。 目的MAC地址：输出ARP消息格式中的目的物理地址字段。 操作：输出ARP消息格式中的操作字段，若为ARP请求，则为1，若为ARP应答，则为2。 时间：该ARP包产生的时间 3.当程序接收到键盘输入Ctrl+C时退出。 三、课程设计分析 1．课程设计中的重点及难点 程序中会用到Winpcap，Winpcap是Win32环境下数据包捕获的开放代码函数库。基于Winpcap的应用程序一般按照下面几个步骤进行设计： 输出网卡设备列表。 选择网卡并打开。 捕获数据包时，可能需要设置过滤器。 捕获数据包或者发送数据包。 在程序设计过程中需要注意网络—主机字节顺序的转化。由于不同的计算机系统所采用的数据表示方式不同，对于2B或4B的数据，有的采用低字节地址存放数据的高权值位，而有的却以低地址字节存放数据低权位值，在网络的数据传输中，我们应该统一表示，所以我们在捕获数据包后，应将数据包头部的表示长度或类型的数据转换成本地机的表达形式。可以利用函数ntohs()将网络字节序转换为主机字节序。 选择网卡并打开时，注意选择可用的网卡。 2.参考算法 取得当前网卡设备列表。 选择Ethernet网卡并打开，注意判断所选网卡是否为实际存在的可用网卡。 设置过滤器，此处的过滤器正则表达式为“arp”或者“ether proto\\arp”。 捕获数据包并进行处理（包括输出各IP地址，物理地址，操作类型以及时间）。由于要记录日志文件，为了便于输出流参数，建议采用pcap_next_ex()函数。 流程图如下图所示： 3.核心代码 ARP数据包结构 struct arppkt{ unsigned short hdtyp; //硬件类型。值0001表示其为Ethernet unsigned short protyp; //协议类型。值0800表示上层协议为IP unsigned char hdsize; //硬件地址长度。值为06 unsigned char prosize; //协议地址长度。值为04 unsigned short op; //操作值为0001/0002，分别表示ARP请求/应答 u_char smac[6]; //源MAC地址，6B u_char sip[4]; //源IP地址，4B u_char dmac[6]; //目的MAC地址 u_char dip[4]; //目的IP地址 }; //获取网络设备列表 if(pcap_findalldevs(alldevs,errbuf)==-1) { coutError in pcap_findalldevs:errbuf; return; } //选择Ethernet卡 for(d=alldevs;d;d=d-next) { //以混杂模式打开网卡，以接受所有的帧 if((adhandle=pcap_open_live(d-name,1000,1,300,errbuf))==NULL) { cou