計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

PAGEPAGE1實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì) 報(bào)告名稱 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告班級 物聯(lián)11 學(xué)號 姓名 課題一：發(fā)送ARP數(shù)據(jù)包1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）熟悉ARP協(xié)議的原理；（2）熟悉ARP協(xié)議的分組結(jié)構(gòu)；（3）熟悉WinCap中的Packet編程；（4）熟悉截包軟件的使用。1.2實(shí)驗(yàn)要求編寫程序，構(gòu)造ARP包，選擇并打開網(wǎng)卡，將ARP包發(fā)送出去并用截包軟件驗(yàn)證。（1）程序使用VisualC++編寫，可建立Win32ConsoleApplication工程；（2）程序用命令行方式使用，命令行要求有6個(gè)參數(shù)，可按如下命令方式使用：程序名源IP源MAC目標(biāo)IP目標(biāo)MAC標(biāo)志網(wǎng)卡號其中標(biāo)志參數(shù)：1表示請求，2表示應(yīng)答。（3）在ARP填充數(shù)據(jù)字段填入自己的姓名的拼音；（4）用安裝的截包軟件能夠捕獲到本程序發(fā)出的ARP包。2、實(shí)驗(yàn)環(huán)境2.1硬件環(huán)境PC機(jī)一臺2.2軟件環(huán)境操作系統(tǒng)：WindowsXP開發(fā)語音：C、C++運(yùn)行環(huán)境：MicrosoftVisualC++6.0函數(shù)庫：WinPcap4.0.1（Packet.dll）截包軟件：Ethereal程序邏輯框圖程序源代碼#include<stdafx.h>#include<iostream.h>#include<fstream.h>#include<conio.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include"Packet32.h"#include"Ntddndis.h"#include<string.h>#pragmacomment(lib,"Packet.lib")#pragmacomment(lib,"ws2_32.lib")//DLC頭typedefstructDLCHeader{unsignedcharDesMAC[6];unsignedcharSrcMAC[6];unsignedshortEthertype;}DLCHEADER;//ARP楨typedefstructARPFrame{unsignedshortHW_Type;unsignedshortProt_Type;unsignedcharHW_Addr_Len;unsignedcharProt_Addr_Len;unsignedshortFlag;//1=request,2=responseunsignedcharSend_HW_Addr[6];unsignedcharSend_Prot_Addr[4];unsignedcharTarg_HW_Addr[6];unsignedcharTarg_Prot_Addr[4];unsignedcharpadding[18];}ARPFRAME;//ARP包=DLC頭+ARP楨typedefstructARPPacket{DLCHeaderdlcHeader;ARPFramearpFrame;}*PARPPACKET;ARPPacketARPPACKET;inttransIP(char*,unsignedchar*);inttransMAC(char*,unsignedchar*);LPADAPTERlpAdapter;LPPACKETlpPacket;boolSend();voidmain(intargc,char*argv[]){if(argc!=6){cout<<"輸入格式錯(cuò)誤"<<endl;return;}inti=0;memset(&ARPPACKET,0,sizeof(ARPPACKET));if(*argv[5]=='0'){for(i=0;i<6;i++)ARPPACKET.dlcHeader.DesMAC[i]=0xff;ARPPACKET.arpFrame.Flag=(unsignedshort)0x0100;}else{if(*argv[5]=='1'){//填充DLC頭中目的MAC地址if(!transMAC(argv[4],ARPPACKET.dlcHeader.DesMAC))return;//ARP楨中flag位置2ARPPACKET.arpFrame.Flag=(unsignedshort)0x0200;}elsecout<<"flag位輸入錯(cuò)誤"<<endl;}if(!transMAC(argv[2],ARPPACKET.dlcHeader.SrcMAC))return;//填充DLC頭中楨類型ARPPACKET.dlcHeader.Ethertype=htons((unsignedshort)0x0806);ARPPACKET.arpFrame.HW_Type=(unsignedshort)0x0100;//(Ethernet類型)ARPPACKET.arpFrame.Prot_Type=(unsignedshort)0x0008;ARPPACKET.arpFrame.HW_Addr_Len=(unsignedchar)6;ARPPACKET.arpFrame.Prot_Addr_Len=(unsignedchar)4;if(!transMAC(argv[2],ARPPACKET.arpFrame.Send_HW_Addr))return;if(!transIP(argv[1],ARPPACKET.arpFrame.Send_Prot_Addr))return;if(!transMAC(argv[4],ARPPACKET.arpFrame.Targ_HW_Addr))return;if(!transIP(argv[3],ARPPACKET.arpFrame.Targ_Prot_Addr))return;for(i=3;i<18;i++)ARPPACKET.arpFrame.padding[i]=0;ARPPACKET.arpFrame.padding[0]='w';ARPPACKET.arpFrame.padding[1]='a';ARPPACKET.arpFrame.padding[2]='n';ARPPACKET.arpFrame.padding[3]='g';ARPPACKET.arpFrame.padding[4]='j';ARPPACKET.arpFrame.padding[5]='i';ARPPACKET.arpFrame.padding[6]='n';ARPPACKET.arpFrame.padding[7]='q';ARPPACKET.arpFrame.padding[8]='u';ARPPACKET.arpFrame.padding[9]='a';ARPPACKET.arpFrame.padding[10]='n';if(!Send())cout<<"發(fā)送arp包失敗"<<endl;}inttransIP(char*argv,unsignedchar*a){charip[16];inti=0,j=0,k=0;strcpy(ip,argv);intm=strlen(argv);for(i=0;i<m;i++)//判斷命令行輸入的IP格式是否正確{if((ip[i]<'0'||ip[i]>'9')&&ip[i]!='.'){cout<<"輸入ip:"<<argv<<"格式錯(cuò)誤"<<endl;return0;}else{if(ip[i]!='.')j++;else{k++;if(j>3){cout<<"輸入ip:"<<argv<<"格式錯(cuò)誤"<<endl;return0;}else{j=0;}if(k>3){cout<<"輸入ip:"<<argv<<"格式錯(cuò)誤"<<endl;return0;}}}}j=0;for(i=0;i<4;i++)//填充IP地址{while(*(ip+j)<'0'||*(ip+j)>'9')j++;a[i]=(unsignedchar)atoi(ip+j);while(*(ip+j)>='0'&&*(ip+j)<='9')j++;}return1;}inttransMAC(char*argv,unsignedchar*b){charmac[18];inti=0,j=0,k=0;strcpy(mac,argv);intm=strlen(argv);for(i=0;i<m;i++)//判斷命令行輸入的MAC地址是否正確{if(mac[i]<'0'||(mac[i]>':'&&mac[i]<'A')||(mac[i]>'Z'&&mac[i]<'a')||mac[i]>'Z'){cout<<"輸入mac:"<<argv<<"格式錯(cuò)誤"<<endl;return0;}else{if(mac[i]!=':')j++;else{k++;if(j>2){cout<<"輸入mac"<<argv<<"格式錯(cuò)誤"<<endl;return0;}else{j=0;}if(k>5){cout<<"輸入mac"<<argv<<"格式錯(cuò)誤"<<endl;return0;}}}}j=0;for(i=0;i<6;i++)//填充MAC地址{ while(*(mac+j)==':'||*(mac+j)=='-')j++;if(*(mac+j)>='0'&&*(mac+j)<='9')b[i]=(unsignedchar)(*(mac+j)-'0');if(*(mac+j)>='a'&&*(mac+j)<='z')b[i]=(unsignedchar)(*(mac+j)-'a'+10);if(*(mac+j)>='A'&&*(mac+j)<='z')b[i]=(unsignedchar)(*(mac+j)-'A'+10);j++;b[i]*=16;if(*(mac+j)>='0'&&*(mac+j)<='9')b[i]+=(unsignedchar)(*(mac+j)-'0');if(*(mac+j)>='a'&&*(mac+j)<='z')b[i]+=(unsignedchar)(*(mac+j)-'a'+10);if(*(mac+j)>='A'&&*(mac+j)<='z')b[i]+=(unsignedchar)(*(mac+j)-'A'+10);j++;}return1;}boolSend(){charAdapterNameA[8192];charAdapterNameU[2*sizeof(AdapterNameA)];unsignedlongAdapterAlength=sizeof(AdapterNameA);unsignedlongAdapterUlength=2*sizeof(AdapterNameA);DWORDdwVersion=GetVersion();DWORDdwWindowsMajorVersion=(DWORD)(LOBYTE(LOWORD(dwVersion)));if(!(dwVersion>=0x80000000&&dwWindowsMajorVersion>=4)){//WindowsNT//獲取UNICODE碼網(wǎng)卡名列表if(PacketGetAdapterNames(AdapterNameU,&AdapterUlength)==FALSE){cout<<"cannotgetadapterlist"<<endl;returnFALSE;}//將第一個(gè)網(wǎng)卡名轉(zhuǎn)為ASCII碼unsignedshort*pAdapterName=(unsignedshort*)AdapterNameU;for(unsignedi=0;i<AdapterAlength;i++)if((AdapterNameA[i]=(char)pAdapterName[i])=='\0')break;}else{//Windows9x//獲取ASCII碼網(wǎng)卡名列表if(PacketGetAdapterNames(AdapterNameA,&AdapterAlength)==FALSE){cout<<"cannotgetadapterlist"<<endl;returnFALSE;}}inti; for(i=1;i<8000;i++)AdapterNameA[i]=AdapterNameU[i+33];lpAdapter=PacketOpenAdapter(AdapterNameA);if(!lpAdapter||lpAdapter->hFile==INVALID_HANDLE_VALUE){cout<<"Cannotopenadapter.errorcode:"<<GetLastError()<<endl;returnFALSE;}//發(fā)送包：LPPACKETlpPacket;//定義發(fā)送包指針if((lpPacket=PacketAllocatePacket())!=NULL){//初始化發(fā)送包結(jié)構(gòu)PacketInitPacket(lpPacket,&ARPPACKET,sizeof(ARPPACKET));//每次只發(fā)送一個(gè)包PacketSetNumWrites(lpAdapter,1);//發(fā)送包if(PacketSendPacket(lpAdapter,lpPacket,true)==1){cout<<"Sendsuccessfully"<<endl;}else{cout<<"Sendfail"<<endl;PacketFreePacket(lpPacket);//釋放發(fā)送包結(jié)構(gòu)}}else{cout<<"FailedallocatingLPPACKET"<<endl;}PacketCloseAdapter(lpAdapter);returnTRUE;}實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、結(jié)果分析打開Ethereal進(jìn)行抓包，然后調(diào)試程序，運(yùn)行成功。本機(jī)IP：37MAC地址：88:51:FB:6F:0A:A1ARP請求打開程序，設(shè)置程序變量為3788:51:FB:6F:0A:A103FF:FF:FF:FF:FF:FF0截圖如下：ARP應(yīng)答向教師機(jī)發(fā)送請求后收到應(yīng)答，截圖如下6、總結(jié)通過此次實(shí)驗(yàn)，讓我們重新溫習(xí)了使用VC++6.0進(jìn)行編程的流程，提高了我們用C語言進(jìn)行編程的能力。以前對于ARP的認(rèn)識僅僅停留在課本知識的層次，這次的實(shí)際操作，加深了我們對于ARP包的了解，對ARP協(xié)議幀結(jié)構(gòu)和它的工作原理有了更深的認(rèn)識。通過實(shí)驗(yàn)，我們也了解了WinPcap中一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和函數(shù)說明，并且學(xué)會(huì)了如何使用Ethereal進(jìn)行抓包，并在其中篩選出想要的結(jié)果。此外，通過這次實(shí)驗(yàn)，也鍛煉了我們的思考能力和合作能力。在編程的過程中，遇到了很多的困難，只有靜下心來，仔細(xì)思考，逐步調(diào)試，才能找出代碼存在的問題。有的問題很棘手，自己難以解決，通過和同學(xué)們互相討論，加強(qiáng)了合作能力，也促進(jìn)了問題的解決。同時(shí)，特別感謝老師在實(shí)驗(yàn)過程中的悉心指導(dǎo)。課題二：解析ARP與IP數(shù)據(jù)包1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?.1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）熟悉ARP與IP協(xié)議的原理；（2）熟悉ARP與IP協(xié)議的分組結(jié)構(gòu)，對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有更好的理解與認(rèn)識；（3）熟悉WinCap編程；1.2、實(shí)驗(yàn)要求編寫程序，獲取網(wǎng)絡(luò)中的ARP包和IP包，解析數(shù)據(jù)包的內(nèi)容，顯示各包的主要字段和接收時(shí)間。（1）程序使用VisualC++編寫，可建立Win32ConsoleApplication工程；（2）程序用命令行方式使用，命令行要求有1個(gè)參數(shù)，可按如下命令方式使用：程序名網(wǎng)卡號（3）程序輸出的內(nèi)容可參考如下格式：SourceIPSourceMac/HeadLenDestIPDestMac/TotalLenFlag/ProtocolTimeType其中，F(xiàn)lag是對ARP而言的（1為請求，2為應(yīng)答）；Type表示包的類型（ARP或IP，或者用代碼表示）；HeadLen、TotalLen和Protocol是對IP而言的。（4）程序接收到鍵盤輸入Ctrl+C時(shí)退出。2、實(shí)驗(yàn)環(huán)境2.1硬件環(huán)境PC機(jī)一臺2.2軟件環(huán)境操作系統(tǒng)：WindowsXP開發(fā)語音：C、C++運(yùn)行環(huán)境：MicrosoftVisualC++6.0函數(shù)庫：WinPcap4.0.1（Packet.dll）截包軟件：Ethereal3、程序邏輯框圖4、程序源代碼#include<conio.h>#include<fstream.h>#include<iomanip.h>#include<pcap.h>#include<winsock2.h>#pragmacomment(lib,"ws2_32.lib")#pragmacomment(lib,"wpcap.lib")//定義ARP包數(shù)據(jù)structarppkt{ unsignedshorthdtyp;//硬件類型 unsignedshortprotyp;//協(xié)議類型 unsignedcharhdsize;//硬件地址長度 unsignedcharprosize;//協(xié)議地址長度 unsignedshortop;//（操作類型）操作值:ARP/RARP u_charsmac[6];//源MAC地址 u_charsip[4];//源IP地址 u_chardmac[6];//目的MAC地址 u_chardip[4];//目的IP地址};voidpacket_handler(constpcap_pkthdr*header,constu_char*pkt_data,ostream&out){//從ARP包中找到頭部位置arppkt*arph=(arppkt*)(pkt_data+14); //輸出源IP地址for(inti=0;i<3;i++)out<<int(arph->sip[i])<<'.';out.setf(ios::left);out<<setw(3)<<int(arph->sip[3])<<"";out.unsetf(ios::left); //輸出源MAC地址 charoldfillchar=out.fill('0'); out.setf(ios::uppercase);for(i=0;i<5;i++)out<<hex<<setw(2)<<int(arph->smac[i])<<'-';out<<hex<<setw(2)<<int(arph->smac[5])<<"";out.fill(oldfillchar);out.unsetf(ios::hex|ios::uppercase); //輸出目的IP地址for(i=0;i<3;i++)out<<int(arph->dip[i])<<'.'; out.setf(ios::left); out<<setw(3)<<int(arph->dip[3])<<''; out.unsetf(ios::left); //輸出目的MAC地址 out.fill('0'); out.setf(ios::uppercase); for(i=0;i<5;i++) out<<hex<<setw(2)<<int(arph->dmac[i])<<'-'; out<<hex<<setw(2)<<int(arph->dmac[5])<<""; out.fill(oldfillchar); out.unsetf(ios::hex|ios::uppercase); //輸出操作類型 out<<ntohs(arph->op)<<""; //輸出操作時(shí)間 structtm*ltime; ltime=localtime(&header->ts.tv_sec); out.fill('0'); out<<ltime->tm_hour<<':'<<setw(2)<<ltime->tm_min<<':'<<setw(2)<<ltime->tm_sec; out.fill(oldfillchar); out<<endl;}voidmain(intargc,char*argv[])//命令行參數(shù){ //初始化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相關(guān)參數(shù) pcap_if_t*alldevs; pcap_if_t*d; pcap_t*adhandle; charerrbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE]; u_intnetmask; charpacket_filter[]="etherproto\\arp"; structbpf_programfcode; structpcap_pkthdr*header; constu_char*pkt_data; //獲取網(wǎng)絡(luò)設(shè)備列表 if(pcap_findalldevs(&alldevs,errbuf)==-1) { cout<<"Errorinpcap_findalldevs:"<<errbuf; return; } //選取一個(gè)Ethernet網(wǎng)卡 for(d=alldevs;d;d=d->next) { // 網(wǎng)卡設(shè)為混雜模式，接收所有幀 if((adhandle=pcap_open_live(d->name,1000,1,300,errbuf))==NULL) { cout<<"\nUnabletoopentheadapter."; pcap_freealldevs(alldevs); return; } //檢查數(shù)據(jù)鏈路是否為Ethernet if(pcap_datalink(adhandle)==DLT_EN10MB&&d->addresses!=NULL) break; }if(d==NULL){cout<<"\nNointerfacesfound!MakesureWinpcapisinstalled.\n";return;}//獲得子網(wǎng)掩碼netmask=((sockaddr_in*)(d->addresses->netmask))->sin_addr.S_un.S_addr;//編譯過濾器，只捕獲ARP包if(pcap_compile(adhandle,&fcode,packet_filter,1,netmask)<0){cout<<"\nUnabletocompilethepacketfilter.Checkthesyntax.\n";pcap_freealldevs(alldevs);return;}//設(shè)置過濾器if(pcap_setfilter(adhandle,&fcode)<0){cout<<"\nErrorsettingthefilter.\n";pcap