【正文】 框架體系比較簡(jiǎn)單，相應(yīng) 的消息響應(yīng)的添加比較方便快捷，對(duì)于圖形化的操作比較完善。 TCP/IP 協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu) [3]大致分為三類， OSI 的體系結(jié)構(gòu)， TCP/IP 的體系結(jié)構(gòu)，五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)層主要是負(fù)責(zé)為分組交換網(wǎng)上的不同主機(jī)提供通信服務(wù)，在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)層把運(yùn)輸層產(chǎn)生的報(bào)文段封裝成分組或包進(jìn)行傳送。 IP 數(shù)據(jù)包中含有發(fā)送它的主機(jī)的地址（源地址）和接收它的主機(jī)的地址（目的地址）。 TCP 是面向連接的通信協(xié)議，通過(guò) 三次握手 建立連接，通訊時(shí)完成時(shí)要拆除連接，由于 TCP 是面向連接的所以只能用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊。 UDP 通 訊時(shí)不需要接收方確認(rèn)，屬于不可靠的傳輸，可能會(huì)出丟包現(xiàn)象，實(shí)際應(yīng)用中要求在程序員編程驗(yàn)證 。 socket 簡(jiǎn)介 socket（套接字），用于描述 IP 地址和端口，是一個(gè)通信鏈的句柄。應(yīng)用程序一般僅在同一類的套接 字 間通訊 ， 不過(guò)只要底層的通訊協(xié)議允許，不同類型的套接 字間也照樣可以通訊。 線程原理 線程，有時(shí)被稱為輕量級(jí)進(jìn)程 (Lightweight Process， LWP)，是程序青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 執(zhí)行流的最小單元。由于線程之間的相互制約，致使線程在運(yùn)行中呈現(xiàn)出間斷性。對(duì)共享資源的限制條件的設(shè)定必須明確，一般是通過(guò)設(shè)定標(biāo)志來(lái)實(shí)現(xiàn)，在多個(gè)線程中每個(gè)線程都有相應(yīng)的優(yōu)先級(jí)，優(yōu)先級(jí)高的線程可以剝奪優(yōu)先級(jí)較低的線程的資源操作權(quán)限。 顯示函數(shù)用于顯示網(wǎng)絡(luò)協(xié)議截獲函數(shù)傳遞的一些全局的變量，包括截獲的協(xié)議的總數(shù)，以及截獲的協(xié)議的大小等，以及從數(shù)據(jù)分析函數(shù)傳遞進(jìn)來(lái)的用于顯示的某一個(gè)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的具體信息。 表 主要變量 變量名稱 數(shù)據(jù)類型 主要作用 socketset class 對(duì) socket 操作的類 ippan class 數(shù)據(jù)分析的類 ipdata struct IP 報(bào)文頭 tcpdata struct TCP 報(bào)文頭 udpdata struct UDP 報(bào)文頭 outdata struct 用于顯示 temp[15][1518] char 交換分區(qū) anflag[15] int 標(biāo)志報(bào)文是否被分析 total int 截獲的報(bào)文總量 total1 int 防止刷屏 antotal int 已分析報(bào)文總量 tcptotal int 截獲的 TCP 總量 udptotal int 截獲的 UDP 總量 totalliu long 截獲的所有報(bào)文大小 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)說(shuō)明 本程序中定義了比較多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) [4]，這里就主要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。 在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議截獲函數(shù)部分定義了 socketset 類，主要用于網(wǎng)卡和 socket 的設(shè)置。 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議截獲部分設(shè)計(jì) 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議截獲函數(shù)分為 socket 設(shè)置，用戶信息獲取，數(shù)據(jù)接收三部分。對(duì)于 protocol 本程序傳遞參數(shù)是 IPPROTO_IP 表示通過(guò)過(guò)濾后 截獲的是 IP 協(xié)議。此函數(shù)同時(shí)實(shí)現(xiàn)將主機(jī)信息儲(chǔ)存到相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中去，用于為后續(xù)的 SOCKADDR_IN IP 地址設(shè)定。 通過(guò)函數(shù) ioctlsocket 對(duì) socket 進(jìn)行輸入輸出的控制方式的設(shè)定。 數(shù)據(jù)分析部分設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)分析部分分為 3 部分： IP 協(xié)議頭部分析， TCP/UDP 協(xié)議頭分析，協(xié)議轉(zhuǎn)存。 0 15 16 31 4位版本 4位首部長(zhǎng)度 8位服務(wù)類型 (TOS) 16位總長(zhǎng)度（字節(jié)數(shù)） 16位標(biāo)識(shí) 3位標(biāo)志 13位片偏移 8位生存時(shí)間（ TTL） 8位協(xié)議 16位首部檢驗(yàn)和 32位源 IP地址 32位目的 IP地址 選項(xiàng)（如果有） 數(shù)據(jù) (26~1480字節(jié) ) 圖 IP數(shù)據(jù)報(bào)的格式 首先說(shuō)明與 IP報(bào)文頭相關(guān)的存儲(chǔ)方式，本程序中定義了 ipdata結(jié)構(gòu)體 ，用于存儲(chǔ)和 ip報(bào)文頭相關(guān)的全部信息，由于 ip報(bào)文頭的信息并不是需要全部輸出，所以本程序中定義了另一個(gè)結(jié)構(gòu)體 outdata，用于存儲(chǔ)需要輸出顯示的數(shù)據(jù)。因?yàn)?cstring類對(duì)數(shù)據(jù)的處理比數(shù)組方便靈活，對(duì)數(shù)據(jù)邊界的界定比較安全，而且在 MFC 框架下用 Textout 函數(shù)不用確定數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度。本程序中創(chuàng)建了一個(gè)線程，線程之中是一個(gè)截獲報(bào)文的函數(shù)，而報(bào)文分析就添加在 MFC 的消息響應(yīng)函數(shù)里面，這樣就解決了報(bào)文截獲的實(shí)時(shí)性問(wèn)題。 但是同時(shí)帶來(lái)的另一個(gè)問(wèn)題是： 兩個(gè)線程之間需要通信，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞，對(duì)共享資源的占用問(wèn)題的處理不好就會(huì)引起死鎖，所以 本程序設(shè)置了一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，可以存放 15 個(gè)報(bào)文數(shù)據(jù) ，用來(lái)解決共享資 源的訪問(wèn)沖突問(wèn)題 。所以設(shè)立一個(gè)標(biāo)志數(shù)組，用來(lái)標(biāo)識(shí)緩沖區(qū) 15 組數(shù)據(jù)的狀態(tài)，寫入新數(shù)據(jù)后標(biāo)志為 1，數(shù)據(jù)分析之后標(biāo)志為 0. 和交換分區(qū)相關(guān)的兩個(gè)線程，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議截獲部分和數(shù)據(jù)分析部分，本程序使用了不同的刷新方法，網(wǎng)絡(luò)協(xié) 議截獲部分的要求是實(shí)時(shí)性，所以其中使用了 while循環(huán)，而數(shù)據(jù)分析部分主要是用來(lái)顯示，使用的方法是定時(shí)器。 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議截獲部分 由于本部分程序在整個(gè)的程序中是作為一個(gè)類來(lái)使用的，所以作者在編寫代碼的時(shí)候是選擇在 win32 控制臺(tái)下書寫測(cè)試代碼的。 此部分調(diào)試的過(guò)程分為 兩個(gè)階段，第一個(gè)是確定網(wǎng)卡及 socket 的設(shè)置成功，第二個(gè)是確定能夠得到正確的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)協(xié)議格式的分析得知數(shù)據(jù)中每個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)的含義，對(duì)比輸出的數(shù)據(jù)確定得到的是否是正確的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議報(bào)文。 在此部分程序的編寫代碼和測(cè)試的過(guò)程中，先是 ippan 類的書寫，通過(guò)參考各種協(xié)議的格式，在程序中定義了 相關(guān)的結(jié)構(gòu)體和類，然后編寫報(bào)文數(shù)據(jù)的分析函數(shù)。 模塊整合部分及線程添加部分 程序最終結(jié)果是在可視化界面中顯示，所以本程序在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議截獲模塊和數(shù)據(jù)分析模塊調(diào)試成功后將兩個(gè)模塊的相關(guān)文件添加到 MFC 工程中。 考慮到網(wǎng)卡可能在短時(shí)間內(nèi)接收大量的報(bào)文，所以在程序中設(shè)置了一個(gè)交換分區(qū)，網(wǎng)卡接收到數(shù)據(jù)之后，只存儲(chǔ)到交換分區(qū)中，由數(shù)據(jù)分析部分 訪問(wèn)交換分青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 區(qū)，避免了由于分析數(shù)據(jù)時(shí)間較長(zhǎng)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失。 [10]。 ，會(huì)出現(xiàn)閃屏現(xiàn)象。 。 從圖中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題， TCP 和 UDP 數(shù)據(jù)包總量之和不是截獲的數(shù)據(jù)包的總數(shù)，將電腦的全部網(wǎng)絡(luò)連接斷開之后，在命令提示符下 ping 后發(fā)現(xiàn)原因，結(jié)果如圖 . 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 圖 從圖 中可以看出，程序接截獲了 4 個(gè)數(shù)據(jù)包，但是這四個(gè)數(shù)據(jù)包沒有協(xié)議類型，其他信息都有，圖 中有一些數(shù)據(jù)包就是此種類型的數(shù)據(jù)包，這種類型的數(shù)據(jù)包有完整的 IP 報(bào)文頭，但是沒有協(xié)議類型，程序處理的過(guò)程中就當(dāng)做是 IP 協(xié)議處理，但是處理的結(jié)果不是 TCP 或 UDP 中的一種。 通過(guò)本程序的編寫可以了解 MFC 框架的基本運(yùn)行機(jī)制，對(duì) MFC 下類的繼承派生等基本知識(shí)有了系統(tǒng)全面的了解。 線程的編程方法在編程中應(yīng)用十分廣泛，程序中是在 MFC 框架下調(diào)用的線程的方法進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議報(bào)文的截獲處理，這樣的編程思路可以引申到其他的程序上，為程序的并發(fā)運(yùn)行提供了良好的解決方案。 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展速度非常之快，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的要求也是越來(lái)越高，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)通信中重要的方面，只有對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有深入的了解才能更好的研究網(wǎng)絡(luò)。 感謝聶廷遠(yuǎn)教授在大三期間給我提供了研究網(wǎng)絡(luò)加密算法的項(xiàng)目的機(jī)會(huì)。 Technology Information ,2021， vol16:35~41 [9] 湯子瀛，哲鳳屏，湯小丹 .計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)。 感謝即將就職的浪潮集團(tuán)，能提供充足的時(shí)間讓我完成自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)。 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 致謝 在此首先感謝我的母校 ——青島理工大學(xué)，在我的四年大學(xué)中為我提供了良好的生活和學(xué)習(xí)環(huán)境。 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的研究是進(jìn)行一系列網(wǎng)絡(luò)編程和網(wǎng)絡(luò)分析的基礎(chǔ)，本文具有一定的基礎(chǔ)性研究的意義。 設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)用到了 socket 編程， socket 是網(wǎng)絡(luò)通信中應(yīng)用非 常廣泛的編程方法，通過(guò)程序的編寫，對(duì) socket 編程的流程有系統(tǒng)的了解，能熟練使用 socket方法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)方面的編程。 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 第 6 章 總結(jié) 在本程序中能基本完成網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的截獲分析功能，本程序能對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信分析起到很好的作用。 本程序的試驗(yàn)結(jié)果如圖 .