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2020年4月19日
数据通信与网络课程设计实践报告解析IP数据包
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HUBEI NORMAL UNIVERSITY
专业课程论文
Course’s Thesis
课程名称
数据通信与网络
作业题目
数据通信与网络课程设计报告
学生姓名
贺兵
学 号
7
指导教师
彭旭富
所在院系
计算机科学与技术学院
专业名称
通信工程
完成时间
-01-10
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2020年4月19日
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数据通信与网络课程设计报告
摘要：互联网络层是TCP/,,IP协议制定了统一的IP数据包格式,以消除个通信子网中的差异,从而为信息发送方和接收方提供了透明的传输通道。本程序使用套接字socket编程，将网受流经网卡的所有类型的数据包。首先，初始化套接字，然后监听数据包，解析数据包。
关键字：TCP/IP协议，数据包，套接字，解析
一 设计内容及任务
利用C/C++/VC/VB/JAVA语言，根据所学知识，设计程序，功能为捕获网络中的IP数据包，接续数据包的内容，将结果显示在标准输出上，并同时写入日志文件。
具体：
以命令行形式运行，ipparse logfile，其中ipparse是程序命，而logfile则代表记录记过的日志文件。
在标准输出和日志文件中写入捕获的IP包的版本、头长度、服务类型、数据包总长度、数据包标识、分段标志、分段偏移值、生存时间、上层协议类型、头校验和、源IP地址和目的IP地址等内容。
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当程序接收到键盘输入Ctrl+C时推出。
二 设计思想
IP数据报的格式说明IP协议都具有什么功能。其首部，版本当前广泛使用的版本号为4；首部长度站4bit；服务类型占8bit，其中服务类型TOS子域占4位，优先级子域占3位，另一位为保留位；总长度字段为2B，IP数据包的最大长度是65535B；标识占16bit，它是一个计数器，用来产生数据报的标识；标志占3bit，其中最低为为MF，MF=1时为后面“还有分片”，MF=0表示这是数据报片中的最后一个，DF=0时，表示允许分片；片偏移以8个字节为偏移单位；生存时间字段记为TTL，单位为秒；协议段占8bit，用于指出次数据是使用何种协议，典型的协议号有6：TCP，17：UDP，1：ICMP。
本程序使用套接字socket编程，将网受流经网卡的所有类型的数据包。首先，初始化套接字，然后监听数据包，解析数据包。卡设为能够接
SOCKET sock=socket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_IP)用来创立套接字，其参数为通信发生的区字段和套接字的类型。
WSAIoctl(sock , IO_RCVALL ,&dwBufferInLen , sizeof(dwBufferInLen)函数用来把网卡设置为混杂模式。
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recv(sock,buffer,65535,0)函数用来接收经过的IP包，其参数分别是套接字描述符，缓冲区的地址，缓冲区的大小。
typedef struct IP_HEAD
{
}}ip_head;用来定义IP头部数据。
setsockopt(sock,IPPROTO_IP,IP_HDRINCL,(char *)函数用来获取本机IP地址
htons()函数将无符号短整型转换为网络字节顺序的数据
本程序在windows环境下利用C++语言编写。
三 程序流程
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四 具体程序代码
#include<iostream>
#include<>
#include<>
#include<fstream>
#include <>
#pragma comment(lib,"ws2_32") //指定连接到网络应用和internet
#define IO_RCVALL _WSAIOW(IOC_VENDOR,1)
typedef struct IP_HEAD
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{
union //定义联合
{
unsigned char Version;
unsigned char HeadLen;
};
unsigned char ServiceType;
unsigned short TotalLen;
unsigned short Identifier;
union
{
unsigned short Flags;
unsigned short FragOffset;
};
unsigned char TimeToLive;
unsigned char Protocol;
unsigned short HeadChecksum;
unsigned int SourceAddr;
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unsigned int DestinAddr;
unsigned char Options;
}ip_head; //定义IP头部的数据结构
void main(int argc,char *argv[])
{
using namespace std;
ofstream outfile("C:\\",ios::out);
if(argc!=2)
{
cout<<endl<<"请以下面格式输入命令行:PackParse packet_sum"<<endl;
return;
}
WSADATA WSAData;
if(WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &WSAData)!=0)
{
cout<<endl<<"WSASTartup初始化失败"<<endl;
return;
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}
SOCKET sock=socket(AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_IP); //三个参分别为通信发生的区字段，套接字的类型，与IP协议
if(sock==INVALID_SOCKET)
{
cout<<endl<<"创立Socket失败!"<<endl;
closesocket(sock);
WSACleanup();
}
BOOL flag=TRUE;
if(setsockopt(sock,IPPROTO_IP,IP_HDRINCL,(char *) &flag,sizeof(flag))==SOCKET_ERROR)
{
cout<<endl<<"setsockopt操作失败:"<<WSAGetLastError()<<endl;
closesocket(sock);
WSACleanup();
}
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char hostName[128];//获取主机名
if(gethostname(hostName,100)==SOCKET_ERROR)
{
cout<<endl<<"gethostname操作失败:"<<WSAGetLastError()<<endl;
closesocket(sock);
WSACleanup();
}
hostent *pHostIP; //获取本地IP
if((pHostIP=gethostbyname(hostName))==NULL)
{
cout<<endl<<"gethostbyname操作失败:"<<WSAGetLastError()<<endl;
closesocket(sock);
WSACleanup();
}
sockaddr_in host_addr;//
=AF_INET;
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