课程设计Ⅰ设计报告
题    目： 基于Winpcap的网络嗅探器的实现
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目 录
1  概述    3
1.1 课程设计的目的    3
1.2 设计任务与要求    3
1.3 开发环境    3
2系统设计的基本概念与原理    3
2.1  IP协议基本知识    3
2.2  TCP协议基本知识    7
2.3  UDP协议基本知识    9
2.4  winpcap基本知识    9
2.5  winpcap基本原理    14
2.6  MFC编程框架    17
3 基于Winpcap的单文档网络嗅探器的设计与分析    20
3.1 系统设计实现的基本原理与过程    20
3.2 系统功能设计    22
3.3 系统架构设计    22
3.4 子系统与模块设计    23
3.4.1  网络嗅探器设置模块    23
3.4.2  网络数据包的捕获模块    24
3.4.3  解析和显示模块    24
4 系统详细设计与实现    24
4.1  数据结构的设计    24
4.2  全局变量与函数的声明    25
4.3  嗅探器界面设计    26
4.4  嗅探器捕获模块的设计与实现    26
4.5  网络数据包捕获模块的设计与实现    31
4.6  解析和显示模块的设计与实现    32
4.6.1  列表视图初始化设置    32
4.6.2  从读取离线数据包并在列表视图中显示    33
4.6.2  响应用户鼠标消息，解析对应行的数据包信息。    36
5 系统调试与运行    38
5.1  winpcap函数库的安装    38
5.2  sniffer网络嗅探器的测试与运行    38
6 课程设计总结    39
参考文献    40
1  概述
1.1 课程设计的目的
目的：设计一个GUI程序，实现IP、TCP、UDP数据包的捕获和解析。通过编程了解各类数据报的结构，掌握网络编程的基本原理和方法。
1.2 设计任务与要求
本课程设计的基本内容是捕获IP,TCP,UDP数据包，通过解析数据包，理解和掌握各类数据包的结构
(1)设计一个GUI程序，完成局域网数据包的捕获和IP、TCP、UDP数据包的解析；
(2)捕获几个网络数据报，给出实例并分析各数据包各字段的含义；
(3)说明基于Winpcap编程的基本原理、程序的总体框架，绘制每个函数的详细设计流程图。
1.3 开发环境
标准PC机，Windows操作系统，vs2008集成开发环境，Winpcap函数库。
2系统设计的基本概念与原理
2.1  IP协议基本知识
（1） IP协议介绍
IP是英文Internet Protocol（网络互连的协议）的缩写，中文简称为“网协”，也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产的计算机系统，只要遵守 IP协议就可以与因特网互连互通。
（2） IP协议的网络互连实现
各个厂家生产的网络系统和设备，如以太网、分组交换网等，它们相互之间不能互通，不能互通的主要原因是因为它们所传送数据的基本单元（技术上称之为“帧”）的格式不同。IP协议实际上是一套由软件程序组成的协议软件，它把各种不同“帧”统一转换成“IP数据包”格式，这种转换是因特网的一个最重要的特点，使所有各种计算机都能在因特网上实现互通，即具有“开放性”的特点。
（3） IP数据报
TCP/IP协议定义了一个在因特网上传输的包，称为IP数据报(IP Datagram)。这是一个与硬件无关的虚拟包, 由首部和数据两部分组成，其格式如图2.1所示:
数据报的数据区
数据报首部
                  图2.1  IP数据报一般格式
IP数据报的详细格式如图2.2所示：
  0      3        7        15                            31
版本
首部长度
服务类型
总长度
  标识
标志
片偏移
生存时间
协议
头校验和
源IP地址
目的IP地址
选项
填充域
数据部分
                        图2.2  IP数据报的详细格式
IP数据报固定部分各字段含义：
(1)版本　占4位，指IP协议的版本。通信双方使用的IP协议版本必须一致。目前广泛使用的IP协议版本号为4（即IPv4）。关于IPv6，目前还处于草案阶段。
　  (2)首部长度　占4位，可表示的最大十进制数值是15。请注意，这个字段所表示数的单位是32位字长（1个32位字长是4字节），因此，当IP的首部长度为1111时（即十进制的15），首部长度就达到60字节。当IP分组的首部长度不是4字节的整数倍时，必须利用最后的填充字段加以填充。因此数据部分永远在4字节的整数倍开始，这样在实现IP协议时较为方便。首部长度限制为60字节的缺点是有时可能不够用。但这样做是希望用户尽量减少开销。最常用的首部长度就是20字节（即首部长度为0101），这时不使用任何选项。
　  (3)区分服务　占8位，用来获得更好的服务。这个字段在旧标准中叫做服务类型，但实际上一直没有被使用过。1998年IETF把这个字段改名为区分服务DS(Differentiated Services)。只有在使用区分服务时，这个字段才起作用。
　  (4)总长度　总长度指首部和数据之和的长度，单位为字节。总长度字段为16位，因此数据报的最大长度为216-1=65535字节。
vs编程软件  在IP层下面的每一种数据链路层都有自己的帧格式，其中包括帧格式中的数据字段的最大长度，这称为最大传送单元MTU(Maximum Transfer Unit)。当一个数据报封装成链路层的帧时，此数据报的总长度（即首部加上数据部分）一定不能超过下面的数据链路层的MTU值。

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