計算機網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計報告

1、計算機網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計報告題目：ARP報文發(fā)送和解析一需求分析：網(wǎng)絡(luò)層，數(shù)據(jù)被組裝成IP包。但是發(fā)送IP包需要物理設(shè)備的支持（通常是Ethernet設(shè)備，在本課程設(shè)計中我們指定為Ethernet設(shè)備），即發(fā)送端必須知道目的物理地址才能將IP包發(fā)送出去，所以需要一種將IP地址映射為物理地址的機制。ARP協(xié)議就是用來完成這個任務(wù)的。ARP協(xié)議能夠在網(wǎng)絡(luò)上的每臺主機或設(shè)備都有一個或多個IP地址。IP地址是網(wǎng)絡(luò)層的地址。在同一個物理網(wǎng)絡(luò)中，在給定目的主機或設(shè)備的IP地址的條件下，得到目的主機或設(shè)備的物理地址。ARP報文發(fā)送需求：ARP分組必須在數(shù)據(jù)鏈路層被封裝成幀，才能發(fā)送出去。實現(xiàn)地址解析協(xié)議的第一步是

2、產(chǎn)生ARP請求分組。在相應(yīng)的字段寫入本地主機的源物理地址，源IP地址，目的IP地址；目的主機發(fā)送ARP應(yīng)答分組，在ARP應(yīng)答分組中，以請求分組中源物理地址，源IP地址作為其目的物理地址，目的IP地址，并將目的主機自身的物理地址，IP地址填入應(yīng)答報文的源物理地址，源IP地址字段。在程序設(shè)計過程中，需要用到Winpcap，Winpcap是Win32環(huán)境下數(shù)據(jù)包捕獲的開放代碼函數(shù)庫，基于Winpcap的應(yīng)用程序一般按照下面幾個步驟進行設(shè)計：·打開網(wǎng)卡設(shè)備列表。·選擇網(wǎng)卡并打開。·發(fā)送數(shù)據(jù)包。首先，需要獲得主機中的網(wǎng)卡列表，可以使用pacap_findalldevs()函

3、數(shù)；然后，選擇列表中的某個網(wǎng)卡，可以使用pacap_open_live()函數(shù)；最后，將封裝好的ARP包發(fā)送到目的主機，可以使用pacap_sendpacket()函數(shù)。獲取網(wǎng)卡列表后要求輸入相應(yīng)的源MAC地址，目的MAC地址，源IP地址，目的IP地址，這個時候就需要定義變量將輸入的值在窗口上顯示出來，可以使用GetWindowText()函數(shù)來顯示輸入的網(wǎng)卡信息，源MAC地址，目的MAC地址；對于IP地址，一般使用GetAddress()函數(shù)來顯示出來。要求構(gòu)造ARP包，用三個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體來定義ARP的頭部，以太網(wǎng)的頭部和用來填充的部分，然后對ARP各字段進行填充，在對ARP各字段進行填充時要

4、注意主機字節(jié)序和網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序的轉(zhuǎn)換，一般用到htons()函數(shù)，即將本地主機字節(jié)序轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序，避免地址轉(zhuǎn)換出現(xiàn)錯誤。ARP數(shù)據(jù)包構(gòu)造完成后就可以實現(xiàn)發(fā)送。根據(jù)發(fā)送請求報文還是應(yīng)答報文對目的MAC地址進行賦值，并對ARP數(shù)據(jù)包進行0填充。ARP包構(gòu)造完成后發(fā)送報文，要求打開輸出設(shè)備，將輸入的地址信息輸出發(fā)送，繼而進行釋放設(shè)備列表，清除資源。2 概要設(shè)計：1.結(jié)構(gòu)定義：根據(jù)ARP包結(jié)構(gòu)，分別定義兩個子結(jié)構(gòu)：ARP幀結(jié)構(gòu)和以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)。/ARP幀結(jié)構(gòu)struct _ARP_HEADUSHORT hardware_type; /硬件類型 0x0001 USHORT protocal_type; /

5、協(xié)議類型 0x0800 UCHAR hardware_addr_len; /硬件地址長度 06 UCHAR protocal_addr_len; /協(xié)議地址長度 04 USHORT operation_field; /操作字段 01 request , 02 response UCHAR source_mac_addr6; /源mac地址 will be filled in runtime UCHAR source_ip_addr4; /源ip地址 localhost UCHAR dest_mac_addr6; /目的max地址 00:00:00:00:00:00 UCHAR dest_ip_

6、addr4; /目的ip地址 ;/ 以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)struct _ETHER_HEADUCHAR dest_mac_addr6; /目的 mac 地址 UCHAR source_mac_addr6; /源 mac 地址 USHORT type; /幀類型 ; 開始1.流程圖:flag=0?定義ARP包結(jié)構(gòu)并初始化NARP請求，填充目的MAC地址（廣播，全F）及flagYARP請求，填充目的MAC地址及Flag獲取網(wǎng)卡列表？進入發(fā)送ARP包函數(shù)填充其他字段及ARP頭的各字段N選擇網(wǎng)卡并打開？YN釋放包結(jié)構(gòu)發(fā)送成功？分配及初始化發(fā)送包結(jié)構(gòu)YNY 結(jié)束三詳細設(shè)計1.定義ARP數(shù)據(jù)包及初始化：/*構(gòu)造A

7、RP數(shù)據(jù)包*/struct _ARP_ETHER_HEAD eh;_ARP_HEAD ah;UCHAR padding18; / to make sure the sizeof(BYTES) >= 60 ; _ARP arp;FormatMAC(arp.eh.source_mac_addr, user);/將輸入的MAC地址轉(zhuǎn)換為十六進制并且以字符串形式輸出arp.eh.type = htons(USHORT)0x0806);/arp數(shù)據(jù)包arp.ah.hardware_type = htons(USHORT)0x0001);tocal_type = htons(US

8、HORT)0x0800);arp.ah.hardware_addr_len = (UCHAR)0x06;tocal_addr_len = (UCHAR)0x04;arp.ah.source_ip_addr0 = field0;/源IP賦值arp.ah.source_ip_addr1 = field1;arp.ah.source_ip_addr2 = field2;arp.ah.source_ip_addr3 = field3;arp.ah.dest_ip_addr0 = field4;/目的IP賦值arp.ah.dest_ip_addr1 = field5;arp.ah.d

9、est_ip_addr2 = field6;arp.ah.dest_ip_addr3 = field7;請求報文與應(yīng)答報文（0表示請求，1表示應(yīng)答）在填充請求包時，因為請求包在Ethernet上廣播，所以以太網(wǎng)頭部的目的MAC地址要填充為FFFFFFFFFFFF；ARP幀結(jié)構(gòu)中的目的地址可填充為任意數(shù)，因為它此時不起作用，所以填充數(shù)據(jù)字段要填充為。if (flag = 0) arp.ah.operation_field = htons(0x0001);/地址轉(zhuǎn)換for (i = 0; i < 6; i+) arp.eh.dest_mac_addri = (UCHAR)0xff;arp.a

10、h.dest_mac_addri = (UCHAR)0x00;elsearp.ah.operation_field = htons(0x0002);FormatMAC(arp.eh.dest_mac_addr, c_user);FormatMAC(arp.ah.dest_mac_addr, c_user);for (i = 0; i < 18; i+) /0填充18字節(jié)的0arp.paddingi = (UCHAR)0x00; 發(fā)送ARP數(shù)據(jù)包函數(shù)：/* 發(fā)送數(shù)據(jù)包 */if (pcap_sendpacket(fp, (const u_char*)&arp, 60) != 0)e

11、xit(-1);MessageBox(_T("OK");. 獲取網(wǎng)卡列表：/* 獲取本機設(shè)備列表 */if (pcap_findalldevs_ex(PCAP_SRC_IF_STRING, NULL,&alldevs,errbuf)= -1) exit(1);for (d = alldevs; d; d = d->next)CString temp(d->name);if (Netname=temp)break;if (d= NULL)MessageBox(_T("ERROR");exit(-1);/* 打開輸出設(shè)備 */if (fp

12、 = pcap_open(d->name, / 設(shè)備名100, / 要捕獲的部分 (只捕獲前100個字節(jié))PCAP_OPENFLAG_PROMISCUOUS, / 混雜模式1000, / 讀超時時間NULL, / 遠程機器驗證errbuf / 錯誤緩沖) = NULL)MessageBox(_T("1");exit(-1);/* 釋放設(shè)備列表 */pcap_freealldevs(alldevs);. 發(fā)送數(shù)據(jù)包/定義變量CString Netname;pcap_t *fp;char errbufPCAP_ERRBUF_SIZE;int i;pcap_if_t *al

13、ldevs;pcap_if_t *d;pcap_t *adhandle;/*獲取界面的值*/GetDlgItem(IDC_COMBO1)->GetWindowText(Netname);CString c_user;address1.GetWindowText(c_user);CString user;address2.GetWindowText(user);BYTE field0, field1, field2, field3;this->address3.GetAddress(field0, field1, field2, field3);CString ip;ip.Forma

14、t(_T("%d.%d.%d.%d"), field0, field1, field2, field3);BYTE field4, field5, field6, field7;this->address4.GetAddress(field4, field5, field6, field7);CString ip1;ip1.Format(_T("%d.%d.%d.%d"), field4, field5, field6, field7);if (pcap_sendpacket(fp, (const u_char*)&arp, 60) !=

15、0)exit(-1);MessageBox(_T("OK");4 調(diào)試分析在對ARP包中各字段進行填充時，需要注意主機字節(jié)序和網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序的轉(zhuǎn)換。例如：arp.ah.hardware_type = htons(USHORT)0x0001);在獲取主機中的網(wǎng)卡列表時，我們可以使用pcap_findalldevs()函數(shù)；選擇并打開列表里的某個網(wǎng)卡， 可以使用pcap_open_live()函數(shù)；在將封裝好的ARP包發(fā)送到目的主機時，可以使用pcap_sendpacket()函數(shù)。在遇到獲取界面的值有誤的情況下，我們可以使用MessageBox()函數(shù)用來調(diào)試。在退出按鈕的代碼編

16、寫中，一般不使用exit()函數(shù)，不知道具體原因，我在編輯代碼的過程中使用這個函數(shù)就會出現(xiàn)錯誤，因此我使用CDialog:OnCancel()函數(shù)提出，該函數(shù)就是響應(yīng)WM_CLOSE消息，調(diào)DestroyWindow將窗口句柄關(guān)掉。點擊一個按鈕跳出另一個窗口，可以在按鈕的實現(xiàn)代碼中用到DoModal()函數(shù)。在MFC中創(chuàng)建實現(xiàn)一個窗口后，如果還要新建一個窗口，就必須給此窗口添加類向?qū)?，使用該向?qū)目捎玫念愋蛶焯砑覯FC類。該向?qū)閺倪x定的類型庫添加的每個接口創(chuàng)建類。在對控件進行具體實現(xiàn)之前，必須要對控件添加變量，以用來獲取控件的取值以及具體函數(shù)的實現(xiàn)，這一步至關(guān)重要。在程序設(shè)計過程中要注意網(wǎng)絡(luò)

17、主機 字節(jié)順序的轉(zhuǎn)化。由于不同的計算機系統(tǒng)所采用的數(shù)據(jù)表示方式不同，對于2B或4B的數(shù)據(jù)，有的采用低字節(jié)地址存放數(shù)據(jù)的高權(quán)值位，而有的卻以低地址字節(jié)存放數(shù)據(jù)的低權(quán)位值，在網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸中，我們應(yīng)該統(tǒng)一標示，所以我們應(yīng)將數(shù)據(jù)包頭部的表示長度或類型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成本地機的表達形式?？梢粤死胔tohs()將網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序轉(zhuǎn)換為主機字節(jié)序，這也是不能忽略的問題，如果不注意，就會出現(xiàn)地址轉(zhuǎn)換的錯誤。以下為執(zhí)行調(diào)試界面：五課設(shè)總結(jié) 在本次課程設(shè)計中，收獲頗多。從剛開始安裝Visual studio,配置安裝環(huán)境，再到建立MFC工程，這個過程中，百度成了我最好的老師，最后終于搞定。通過本次課程設(shè)計，對MFC也是了解了很多，通過網(wǎng)上查找博客，了解了MFC中控件的用法以及屬性設(shè)置，雖然理解可能還不是那么的透徹，但最基本的使用還是掌握了。這次課設(shè)的順利完成，主要是參考了WinpCap中文文檔，網(wǎng)絡(luò)編程的一些主要算法，文檔都有舉例說明，也有詳細的說明，這極大的幫助了我完成一些代碼的處理，也促進了理解。通過這次課程設(shè)計，也讓我學會了獨立思考解決問題，雖然很多還是通過百度來解決，但至少也是自己思考的過程，我也覺得和同學交流討論也很重要，