网络报文分析程序的设计与实现（2024）

1.题目描述

在上一题的基础上，参照教材中各层报文的头部结构，结合使用 wireshark 软件（下载地址 https://www.wireshark.org/download.html#releases）观察网络各层报文捕获，解析和分析的过程（如下 图所示），尝试编写一个网络报文的解析程序。

---

2.演示Demo

设备选择

---

3.导入WinPcap三方库到项目

(博主用的是Clion,若是VC,CodeBlocks,Dev-C等导入方式大同小异)

首先下载： 文件https://www.winpcap.org/install/bin/WpdPack_4_1_2.zip

解压到项目路径下：

在CMakeLists.txt修改成下面代码:(连接第三方库WinPcap)：

cmake_minimum_required(VERSION 3.27)
project(Problem08)
set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)include_directories("./Include")  #导入.h头文件link_directories("./Lib/x64")     #导入.a库文件（./Lib/x64是64位  ./Lib 是32位机器使用）link_libraries(Packet wpcap  ws2_32)  #导入wpcap,ws2_32库文件add_executable(Problem08 main.cpp)target_link_libraries(Problem08 Packet wpcap) #连接wpcap,ws2_32库文件

刷新项目 ：

成功运行 

---

4.参考代码

#define HAVE_REMOTE
#define LINE_LEN 16
#define IPPROTO_ICMP 1 /* control message protocol */
#define IPPROTO_TCP  6 /* tcp */
#define IPPROTO_UDP 17 /* user datagram protocol */#include <WinSock2.h>
#include <algorithm>
#include <string>
#include <cstdio>
#include <pcap.h>
#include <sys/time.h>
#include <iostream>
#pragma comment(lib, "ws2_32.lib")using namespace std;typedef struct ip_address { //ip地址u_char b1;u_char b2;u_char b3;u_char b4;
} ip_address;typedef struct mac_address {//mac地址u_char b1;u_char b2;u_char b3;u_char b4;u_char b5;u_char b6;
} mac_address;typedef struct ethe_header { //mac帧首部mac_address mac_dest_address;mac_address mac_source_address;u_short ether_type;
} ethe_header;typedef struct ip_header { //ip地址首部u_char ver_ihl;u_char tos;u_short tlen;u_short identification;u_short flags_fo;u_char ttl;u_char proto;u_short crc;ip_address saddr;ip_address daddr;u_int op_pad;
} ip_header;typedef struct udp_header { //UPD首部u_short sport;u_short dport;u_short len;u_short crc;
} udp_header;typedef struct tcp_header { //TCP首部u_short sport;u_short dport;u_int num;u_int ack;u_short sum;u_short windonw;u_short crc;u_short ugr;
} tcp_header;//------------------------------------------------
void packet_handler(u_char *param, const struct pcap_pkthdr *header, const u_char *pkt_data);void cls();void Sync_NetData();
void GotoXY(int x, int y) ; // 移动
//-----------------------------------------------
char judge;
int length;
long NeedPacket = 999;
long NowPacket = 0;
//变量--------------------------------------------long Now_Y=10;long Tcp_Num = 0;
long Udp_Num = 0;
long ICMP_Num = 0;
long Tcp_Size = 0;
long ICMP_Size = 0;
long Udp_Size = 0;//-----------------------------------------------
int main() {cout << " *============网络报文分析程序的设计与实现Demo============*" << endl << endl;pcap_if_t *alldevs, *device;int i = 0;int iNum;u_int netmask;struct bpf_program fcode;pcap_t *adhandle;char errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE];//修改这里可以更改捕获的数据包使用的协议类型char packet_filter[] = "(ip and udp) or (ip and tcp) or (ip and icmp)";//获取设备列表if (pcap_findalldevs_ex(PCAP_SRC_IF_STRING, NULL, &alldevs, errbuf) == -1) {fprintf(stderr, "无法打开网络设备:%s\n", errbuf);return 1;}for (device = alldevs; device != NULL; device = device->next) { //打印列表if (i == 0) {printf("------------------------------网络设备-------------------------------\n");}if (device->description)printf(" 序号:%d (%s)\n", ++i, device->description);else {i++;printf("没有设备描述信息!");}}printf("-------------------------------------------------------------------\n");if (i == 0) {printf("\n请先安装WinPcap!");return -1;}printf("\n #请选择网络设备接口:(1 - %d):", i);scanf("%d", &iNum);getchar();if (iNum < 1 || iNum > i) {printf("设备不存在!\n");pcap_freealldevs(alldevs);return -1;}//跳转到已选设备for (device = alldevs, i = 0; i < iNum - 1; device = device->next, i++);// 打开适配器if ((adhandle = pcap_open(device->name,  // 设备名65536,     // 要捕捉的数据包的部分// 65535保证能捕获到不同数据链路层上的每个数据包的全部内容PCAP_OPENFLAG_PROMISCUOUS,         // 混杂模式1000,      // 读取超时时间NULL,      // 远程机器验证errbuf     // 错误缓冲池)) == NULL) {fprintf(stderr, "\n不能打开适配器！\n");/* 释放设备列表 */pcap_freealldevs(alldevs);return -1;}if (pcap_datalink(adhandle) != DLT_EN10MB) { //检查数据链路层，为了简单，只考虑以太网fprintf(stderr, "\n系统网卡链路出错!\n");pcap_freealldevs(alldevs); //释放设备列表return -1;}if (device->addresses != NULL) //获得接口第一个地址的掩码netmask = ((struct sockaddr_in *) (device->addresses->netmask))->sin_addr.S_un.S_addr;else //如果接口没有地址，那么我们假设一个C类的掩码netmask = 0xffff00;if (pcap_compile(adhandle, &fcode, packet_filter, 1, netmask) < 0) { //编译过滤器fprintf(stderr, "不能监听过滤该数据报!\n");pcap_freealldevs(alldevs);return -1;}if (pcap_setfilter(adhandle, &fcode) < 0) { //设置过滤器fprintf(stderr, "过滤设置错误!\n");pcap_freealldevs(alldevs);return -1;}cout << " #请输入抓包数量:";cin >> NeedPacket;printf("\n\n 正在监听%s的数据报...\n\n", device->description);pcap_freealldevs(alldevs); //释放设备列表system("cls");pcap_loop(adhandle, NeedPacket, packet_handler, NULL); //开始捕捉GotoXY(0,Now_Y);cout << endl << " * 嗅探结束 " << endl << endl;system("pause");return 0;
}void packet_handler(u_char *dumpfile, const struct pcap_pkthdr *header,const u_char *pkt_data) { //回调函数，当收到每一个数据包时会被libpcap所调用if (header->caplen > 400) return;int len;struct tm *ltime;char timestr[16];ip_header *ip_hd,ip_hd_ok;udp_header *udp_hd;tcp_header *tcp_hd;ethe_header *ethe_hd;int ip_len, tcp_len, start;u_short sport, dport;string  Type_net;char now[64];struct tm *ttime;time_t tt;tt = header->ts.tv_sec;ttime = localtime(&tt);strftime(now, 64, "%Y-%m-%d %H:%M:%S", ttime);// printf("时间：%s\n", now);ethe_hd = (ethe_header *) pkt_data;ip_hd = (ip_header *) (pkt_data + 14);ip_hd_ok=*ip_hd;ip_len = (ip_hd_ok.ver_ihl & 0xf) * 4; //ip首部长度udp_hd = (udp_header *) ((u_char *) ip_hd + ip_len);sport = ntohs(udp_hd->sport);dport = ntohs(udp_hd->dport);if (ip_hd_ok.proto == IPPROTO_UDP) {Type_net="UDP";start = ip_len + 8;Udp_Num++;Udp_Size += header->caplen;} else if (ip_hd_ok.proto == IPPROTO_TCP) {Type_net="TCP";Tcp_Num++;Tcp_Size += header->caplen;tcp_hd = (tcp_header *) ((u_char *) ip_hd + ip_len);tcp_len = ntohs(tcp_hd->sum) >> 12;start = ip_len + tcp_len * 4;} else if (ip_hd_ok.proto == IPPROTO_ICMP) {Type_net="ICMP";start = ip_len + 23;ICMP_Num++;ICMP_Size += header->caplen;}GotoXY(0,Now_Y);printf("数据类型: %s\t""源IP地址: %d.%d.%d.%d:%d\t""目的IP地址: %d.%d.%d.%d:%d\t""目的物理地址: %x-%x-%x-%x-%x-%x\n",Type_net.c_str(),ip_hd->saddr.b1, ip_hd->saddr.b2, ip_hd->saddr.b3, ip_hd->saddr.b4,sport,ip_hd->daddr.b1, ip_hd->daddr.b2, ip_hd->daddr.b3, ip_hd->daddr.b4, dport,ethe_hd->mac_dest_address.b1, ethe_hd->mac_dest_address.b2, ethe_hd->mac_dest_address.b3,ethe_hd->mac_dest_address.b4, ethe_hd->mac_dest_address.b5, ethe_hd->mac_dest_address.b6);Now_Y++;Sync_NetData();//更新网络
}//更新数据
void Sync_NetData() {cls();cout << " *==========网络报文分析程序的设计与实现Demo==========*" << endl;cout << endl << " 捕获网络报文分析:------------------------" << endl;cout << "\tTCP包数量:" << Tcp_Num << " 个" << endl;cout << "\tUDP包数量:" << Udp_Num << " 个" << endl;cout << "\tICMP包数量:" << ICMP_Num << " 个" << endl;cout << "\t捕获TCP包的总大小:" << Tcp_Size / 1024 << "KB" << endl;cout << "\t捕获UDP包的总大小:" << Udp_Size / 1024 << "KB" << endl;cout << "\t捕获ICMP包的总大小:" << ICMP_Size / 1024 << "KB" << endl;cout << " -------------------------------------" << endl;}//清屏函数
void cls() {COORD pos;HANDLE hOut = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);pos.Y = pos.X = 0;SetConsoleCursorPosition(hOut, pos);
}
void GotoXY(int x, int y)  // 移动
{COORD pos;HANDLE hOut = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);pos.Y =y; pos.X = x;SetConsoleCursorPosition(hOut, pos);
}

 2024 HNUST计算机网络课程设计-(ᕑᗢᓫ∗)˒芒果酱-参考文章

（代码可以参考，૮₍ ˃ ⤙ ˂ ₎ა 但同学们要认真编写哦）
-------------------------------------------------------------------------
1、网络聊天程序的设计与实现
C++ Socket 多线程 网络聊天室 支持用户端双向交流(2023)-CSDN博客
2、Tracert 与 Ping 程序设计与实现
Tracert 与 Ping 程序设计与实现（2024）-CSDN博客
3、滑动窗口协议仿真
滑动窗口协议仿真（2024）-CSDN博客
4、OSPF 路由协议原型系统设计与实现
OSPF 路由协议原型系统设计与实现-CSDN博客
5、基于 IP 多播的网络会议程序
基于 IP 多播的网络会议程序（2024）-CSDN博客
6、编程模拟 NAT 网络地址转换
编程模拟 NAT 网络地址转换(2024)-CSDN博客
7、网络嗅探器的设计与实现
网络嗅探器的设计与实现(2024)-转载-CSDN博客
8、网络报文分析程序的设计与实现
网络报文分析程序的设计与实现（2024）-CSDN博客
9、简单 Web Server 程序的设计与实现
简单 Web Server 程序的设计与实现 (2024)-CSDN博客
10、路由器查表过程模拟

计算机网络 - 路由器查表过程模拟 C++(2024)-CSDN博客