协议分析器程序

上传者：施浒立
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上传时间：2015-05-05
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协议分析器程序

1协议分析器程序
编程训练目的
协议分析器可以有效完成对网络上传输数据包的捕获，从而收集与分析网络信息，是网
络流量监控和故障检测所必不可少的工具之一，对网络管理与网络安全具有重要的意义。
协议分析器的正当用途是分析网络流量，以便找出网络运行中潜在的问题。例如，当网
络中的某一网段运行情况不良，网络时常出现阻塞，报文发送缓慢，此时我们就可以使用协
议分析器来作出精确的问题判断。另一方面协议分析器也被称作网络嗅探器（sniffer），它
同时有威胁网络安全的一面，如利用网络嗅探器窃取他人帐号、密码等敏感信息，因此也要
注意防范其可能造成的危害。
本次编程训练的目的就是通过编程实现一个简单的协议分析器。通过该课题的训练，读
者对TCP/IP 协议原理的理解、对网络管理与网络安全工具的设计与实现技术的提高会有很
大地帮助，同时也可对网络嗅探器的实现机理有深入地了解。
编程训练要求
1. 本次编程训练要求实现一个协议分析器。该协议分析器将包含以下几部分功能：
1) 数据采集——实时捕捉Ethernet 网数据包；
说明：数据采集功能需提供两种模式——直接模式和混杂模式，直接模式只用于捕获目
的地为本机的数据；混杂模式则可捕获流经Ethernet 网络的所有数据包。
2) 解析Ethernet 网数据帧头部的全部信息；
3) 实现基于MAC 地址和帧头部类型字段的数据包过滤；
说明：基于MAC 地址的数据过滤主要满足用户获取和分析特定MAC 地址的主机通信
数据的要求。例如，如果用户只对网内MAC 地址为01-25-d3-a4-88-98 主机的通信信息感兴
趣，那么通过这个功能，用户就可以将与这个主机无关的数据剔除，使数据的捕获更加有针
对性，方便数据分析的进行。对帧头部类型字段的数据过滤主要用于区分载荷是 IP 报文还
是ARP 或RARP 报文。
4) 解析IP 数据包的头部信息；
说明：需要解析的字段主要包括：版本，头部长度，服务类型，总长，TTL，上层协议，
源IP，目的IP 等。
5) 实现基于I P 地址和IP 头协议的数据过滤；
说明：这个过滤主要是基于 IP 地址（源地址或者目的地址），以及 IP 头部的上层协议
字段（比如要求只捕获ICMP 数据包等）；
6) 对ICMP 报文要求至少解析ICMP 回显请求、回显应答、超时及目的不可达四种消
息报文；
7) 解析传输层TCP、UDP 协议头部信息；
8) 实现基于端口的数据包过滤；
9) 实现应用层HTTP 协议头部分析。
上述9 个方面的功能组装起来就是一个简单的网络协议分析器，它包含了数据采集、协

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