網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控與分析工具的設(shè)計與實現(xiàn)(編輯修改稿)
2025-07-27 12:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 、源目地址、數(shù)據(jù)包截獲時間、數(shù)據(jù)包內(nèi)容需要進(jìn)行分析；（3）監(jiān)視結(jié)果輸出有實時流量圖、列表等顯示；（4）實現(xiàn)日志記錄，便于日后分析；（5）對某些常見的攻擊進(jìn)行發(fā)現(xiàn)分析。總合以上要求與綜合分析，分析工具總體設(shè)計如下，采用VC++，分析工具具有三個主要功能部分：數(shù)據(jù)捕獲與顯示模塊、流量信息統(tǒng)計模塊、流量繪制模塊。流量監(jiān)控分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集模塊信息統(tǒng)計模塊流量繪制模塊圖 系統(tǒng)總體設(shè)計結(jié)構(gòu)圖數(shù)據(jù)采集模塊：完成網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)據(jù)的捕獲、解析和顯示，可以根據(jù)用戶定義條件組合來進(jìn)行捕獲，如只監(jiān)視采用TCP或UDP協(xié)議的數(shù)據(jù)包，也可以監(jiān)視用戶希望關(guān)注的相關(guān)IP地址的數(shù)據(jù)包，同時完成數(shù)據(jù)封包日志記錄，提高了系統(tǒng)的靈活性。同時，在對數(shù)據(jù)包的解析過程中對一些常見入侵攻擊特征進(jìn)行判斷，發(fā)出預(yù)警。該模塊采用編寫原始套接字開發(fā)。信息統(tǒng)計模塊：完成統(tǒng)計功能，如統(tǒng)計IP要實現(xiàn)統(tǒng)計接收到的數(shù)據(jù)報數(shù)量、接收到的數(shù)據(jù)中協(xié)議出錯的數(shù)量、正在請求傳輸?shù)臄?shù)量、路由表中可用路由數(shù)量、丟棄的數(shù)量、需要重組/成功重組的數(shù)量等，統(tǒng)計ICMP需要完成發(fā)送/接收的消息數(shù)量、滿足超過TTL的數(shù)量、重定向數(shù)量、時間戳請求/應(yīng)答數(shù)量等；采用IP助手函數(shù)完成。流量繪制模塊：完成總流量、輸入流量、輸出流量、瞬時流量值、最高流量值的顯示；采用訪問注冊表網(wǎng)絡(luò)性能數(shù)據(jù)完成有關(guān)數(shù)據(jù)的獲取，通過流量圖顯示。 流程圖設(shè)計根據(jù)上面對各個功能模塊的劃分，進(jìn)行更進(jìn)一步的分析和設(shè)計，得到數(shù)據(jù)采集、注冊表網(wǎng)絡(luò)性能塊訪問大致的工作流程圖。圖 數(shù)據(jù)捕獲處理流程圖 網(wǎng)絡(luò)性能數(shù)據(jù)塊訪問流程 各模塊功能概述與實現(xiàn) 數(shù)據(jù)包采集中各類的關(guān)系經(jīng)過上面的分析與設(shè)計，得到該系統(tǒng)的總體功能結(jié)構(gòu)、工作流程，也確定了從編寫套接字到最后捕獲數(shù)據(jù)，要經(jīng)過創(chuàng)建、綁定、設(shè)置工作模式、啟動線程、接收數(shù)據(jù)等一系列的處理操作。為了實現(xiàn)處理中的每一步操作，設(shè)計了數(shù)據(jù)捕獲的類關(guān)系。圖 數(shù)據(jù)包采集中各類的關(guān)系在上圖中CSockSupport，CSockHelper ，CPackInterDlg，CBinDataDlg等是封裝了各部分主要處理功能的類。且這些類中封裝了和這些類的操作相關(guān)的方法。將在后面對這些類的功能和實現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)介紹。 數(shù)據(jù)包捕獲與分析模塊功能實現(xiàn)說明該功能模塊主要由封裝的CSockSupport，CsockHelper ，CpackInterDlg，CbinDataDlg四個類完成，下面將對這些類進(jìn)行詳細(xì)說明。CsockSupport類：，在該類中封裝了WSAStartup完成Socket的啟動；CsockHelper類：主要實現(xiàn)了從獲取本機(jī)信息結(jié)構(gòu)、Socket創(chuàng)建、綁定、設(shè)置、啟動線程、數(shù)據(jù)接收到協(xié)議分析的全部方法。GetLocalIP實現(xiàn)獲取本機(jī)地址操作的方法，LPHOSTENT lphp是定義一個主機(jī)信息結(jié)構(gòu)，獲取過程由gethostname(szLoame,MAX_HOSTNAME_LAN)與gethostbyname(szLoame)完成；第一個參數(shù)是用于放置本機(jī)名稱的緩沖，第二個參數(shù)是緩沖區(qū)長度，最后利用inet_ntoa將IP地址轉(zhuǎn)化為“.”式地址。StartCapture方法完成套接字的創(chuàng)建、綁定、設(shè)置操作方式和啟動線程；具體完成如下：圖 CSockHelper類處理流程m_sockCap = socket(AF_INET , SOCK_RAW , IPPROTO_IP)。//創(chuàng)建套接字bind(m_sockCap, (PSOCKADDR)amp。sa, sizeof(sa))。//綁定 setsockopt(m_sockCap, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (char*)amp。bopt, sizeof(bopt)) 。//設(shè)置操作setsockopt(m_sockCap, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, (char*)amp。bopt, sizeof(bopt)) 。//設(shè)置操作WSAIoctl(m_sockCap,SIO_RCVALL,amp。dwBufferInLen,sizeof(dwBufferInLen),dwBufferLen,sizeof(dwBufferLen),amp。dwBytesReturned,NULL,NULL)。//混雜模式m_hCapThread = CreateThread(NULL, 0, CaptureThread, this, 0, NULL)。//啟動線程線程函數(shù)CaptureThread主要完成數(shù)據(jù)的接收。數(shù)據(jù)接收后，將緩沖區(qū)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為IP數(shù)據(jù)格式后即可以開始解析過程，協(xié)議名稱獲取如下：for(int i=0。 iMAX_PROTO_NUM。 i++) if(ProtoMap[i].ProtoNum==iProtocol) return ProtoMap[i].ProtoText。 return “”。ParseIPPack方法完成數(shù)據(jù)包的解析：int iIphLen = sizeof(unsigned long) * (pIpheaderh_lenver amp。 0xf) //獲取數(shù)據(jù)包長度協(xié)議解析： switch(iProtocol) { case IPPROTO_TCP :…… case IPPROTO_UDP :…… case IPPROTO_ICMP :……default :…… } StopCapture完成關(guān)閉線程和套接字操作： if(m_hCapThread) {TerminateThread(m_hCapThread, 0)。 //中斷進(jìn)程 CloseHandle(m_hCapThread)。 //關(guān)閉句柄 m_hCapThread = NULL。}
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