网络数据包的协议分析程序的设计开发

网络数据包的协议分析程序的设计开发

摘  要

本文设计与实现了一个基于Linux下Libpcap库函数的网络数据包协议分析程序。程序的主要功能包括网络数据包捕获和常用网络协议分析。程序由输入/输出模块、规则匹配模块、数据捕获模块、协议分析模块组成。其中数据捕获模块和协议分析模块是本程序最关键、最主要的模块。

本文的主要内容如下：首先介绍了网络数据包协议分析程序的背景和概念。其次进行了程序的总体设计：确定了程序的功能，给出了程序的结构图和层次图，描述了程序的工作流程，对实现程序的关键技术做出了分析。接着，介绍完数据包捕获的相关背景和Libpcap函数库后，阐述了如何利用Libpcap函数库实现网络数据包捕获模块。然后对协议分析流程进行了详细的讲解，分析了常用网络协议。最后进行了程序的测试与运行：测试了程序能否按照预期的效果正确执行，印证了预期结果。

关键词：Libpcap；Linux；数据包捕获；应用层；协议识别

目  录

论文总页数：23页

1 引言 1

1.1 课题背景 1

1.2 网络数据包协议分析程序简介 2

1.3 国内外研究现状 2

2 网络数据包协议分析程序的总体设计 3

2.1 网络数据包协议分析程序的功能分析 3

2.2 系统的组成结构和工作流程 3

2.2.1 系统的结构框图 3

2.2.2 系统的结构和功能 4

2.2.3 程序的工作流程 5

2.3 系统实现的关键技术分析 6

3 网络数据包捕获模块的实现 7

3.1 网络数据包捕获简介 7

3.2 基于Libpcap的网络数据包捕获的实现 8

3.2.1 Libpcap安装 8

3.2.2 Libpcap中基本的数据结构和函数 8

3.3 数据捕获模块的实现 11

4 协议分析模块的实现 11

4.1 网络协议分析的总体流程 12

4.2 对TCP/IP模型中各层协议的分析 14

4.2.1 以太网首部的分析与提取 14

4.2.2 IP首部的分析与提取 15

4.2.3 TCP/UDP首部的分析与提取 16

4.2.4 应用层协议的识别与分析 18

5 程序运行与测试 20

5.1 测试环境 20

5.1.1 硬件环境 20

5.1.2 程序运行环境 20

5.2 测试步骤 20

5.3 测试结果评价 20

结    论 20

参考文献 21

致    谢 22

声    明 23