【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，得到了非常廣泛的應(yīng)用。 TCP/IP 是一個(gè)四層的體系結(jié)構(gòu)，包含應(yīng)用層，運(yùn)輸層，網(wǎng)際層和網(wǎng)絡(luò)接口層。每一層都有相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，本文中涉及到的 IP， TCP 和 UDP 協(xié)議在 TCP/IP 體系結(jié)構(gòu)中都有相應(yīng)的說(shuō)明，網(wǎng)際層主要的協(xié)議是 IP，運(yùn)輸層主要的協(xié)議是 TCP 或 UDP。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。運(yùn) 輸層的任務(wù)就是負(fù)責(zé)向兩個(gè)主機(jī)進(jìn)程之間的通信提供服務(wù)，將收到的信息交付給應(yīng)用層中的相應(yīng)的進(jìn)程。 網(wǎng)際層主要是進(jìn)行更低層網(wǎng)絡(luò)接口層（如以太網(wǎng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序）和更高層運(yùn)輸層之間的信息傳遞。 IP 數(shù)據(jù)包是不可靠的，因?yàn)?IP 并沒(méi)有做任何事情來(lái)確認(rèn)數(shù)據(jù)包是按順序發(fā)送的或者沒(méi)有被破壞。 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）。 運(yùn)輸 層的 TCP 和 UDP 服務(wù)在接收數(shù)據(jù)包時(shí)，通常假設(shè)包中的源地址是有效的，在 TCP/UDP 報(bào)文頭中沒(méi)有相關(guān)源地址和目的地址的信息 ， 報(bào)文段中關(guān)于端口號(hào)的信息都是在運(yùn)輸 層上添加的， TCP/UDP 報(bào)文頭里面包含了網(wǎng)絡(luò)通信端口號(hào)。 IP 地址 形成了許多服務(wù)的認(rèn)證基礎(chǔ)，這些服務(wù)相信數(shù)據(jù)包是從一個(gè)有效的主機(jī)發(fā)送來(lái)的。 IP 確認(rèn)包含一個(gè)選項(xiàng) ——IP source routing，可以用來(lái)指定一條源地址和目的地址之間的直接路徑 ， 這個(gè)選項(xiàng)是為了測(cè)試而存在的，說(shuō)明了它可以被用來(lái)欺騙系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行平常是被禁止的連接。 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。 TCP 提供的是一種可青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 靠的數(shù)據(jù)流服務(wù)，采用 “帶重傳的肯定確認(rèn) ”技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)目煽啃浴?TCP 還采用一種稱為 “滑動(dòng)窗口 ”的方式進(jìn)行流量控制，所謂窗口實(shí)際表示接收能力，用以限制發(fā)送方的發(fā)送速度 。 UDP 是面向無(wú)連接的 通信 協(xié)議， UDP 數(shù)據(jù)包括目的端口號(hào)和源端口號(hào)信息，由于通訊不需要連接，所以可以實(shí)現(xiàn)廣播發(fā)送。 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 。 UDP 與 TCP 位于同一層，但它不 保證 數(shù)據(jù)包的順序、 差錯(cuò)檢驗(yàn) 或 出錯(cuò) 重發(fā)。因此，UDP 不被應(yīng)用于那些使用虛電路的面向連接的服務(wù)， UDP 主要用于那些面向查詢應(yīng)答的服務(wù) 。 UDP 沒(méi)有建立初始化連接，所以 TCP 比 UDP 更加安全，但是 TCP數(shù)據(jù)報(bào)文頭比 UDP 復(fù)雜，并且有相應(yīng)的檢驗(yàn)字段。 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。在Inter 上的主機(jī)一般運(yùn)行了多個(gè)服務(wù) 軟件，同時(shí)提供幾種服務(wù)，每種服務(wù)都打開一個(gè) socket，并綁定到一個(gè)端口上，不同的端口對(duì)應(yīng)于不同的服務(wù)。 套接字是網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ) ，套接字中包括網(wǎng)絡(luò)通信中需要的地址，端口等信息。 套接 字 可以根據(jù)通訊性質(zhì)分類 ， 這種性質(zhì)對(duì)于用戶是可見的。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。用戶目前可以使用兩種套接口，即流套接 字 和數(shù)據(jù)報(bào)套接口。流套接 字提供了雙向的，有序的，無(wú)重復(fù)并且無(wú)記錄邊界的數(shù)據(jù)流服務(wù)， 數(shù)據(jù)報(bào)套接 字 支持雙向的數(shù)據(jù)流，但并不保證是可靠，有序，無(wú)重復(fù)的。 在程序中，通過(guò)設(shè)置套接字的選項(xiàng)就可以實(shí)現(xiàn)不同程序或線程的網(wǎng)絡(luò)通信，windows 下的 socket 技術(shù)很成熟， Windows Sockets 規(guī)范定義并記錄了如何使用 API 與 Inter 協(xié)議族（ IPS，通常我們指的是 TCP/IP）連接，尤其要指出的是所有的 Windows Sockets 實(shí)現(xiàn)都支持流套接 字 和數(shù)據(jù)報(bào)套接 字 。 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。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的線程由線程 ID，當(dāng)前指令指針 (PC)，寄存器集合和 堆棧組成。另外，線程是進(jìn)程中的一個(gè)實(shí)體，是被系統(tǒng)獨(dú)立調(diào)度和分派的基本單位，線程自己不擁有系統(tǒng)資源，只擁有一點(diǎn)在運(yùn)行中必不可少的資源，但它可與同屬一個(gè)進(jìn)程的其它線程共享進(jìn)程所擁有的全部資源。一個(gè)線程可以創(chuàng)建和撤消另一個(gè)線程，同一進(jìn)程中的多個(gè)線程之間可以并發(fā)執(zhí)行。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。線程也有就緒、阻塞和運(yùn)行三種基本狀態(tài)。 線程處理中一個(gè)基本的問(wèn)題是解決共享資源的競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題，當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)或者進(jìn)程中有對(duì)個(gè)線程同時(shí)對(duì)共享資源進(jìn)行操作時(shí)，容易引起死鎖，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)或者程序不正常運(yùn)行。避免死鎖 的方法中有一種方法是避免共享資源的錯(cuò)誤操作，通過(guò)設(shè)置某些限制條件，對(duì)共享資源設(shè)定相應(yīng)的條件，通過(guò)合理分配資源來(lái)避免死鎖。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。青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 第 3 章 設(shè)計(jì)思路 總體設(shè)計(jì) 本程序的總體設(shè)計(jì)分為三個(gè)基本的模塊：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議截獲函數(shù)，數(shù)據(jù)分析函數(shù)，顯示函數(shù)，如圖 。 圖 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議截獲函數(shù)主要功能是設(shè)置網(wǎng)卡的工作模式，定義具體的 socket 選項(xiàng)，通過(guò) socket 獲得具體的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的完整報(bào)文 ，將報(bào)文數(shù)據(jù)傳遞到交換分區(qū)中 。 數(shù)據(jù)分析函數(shù)主要是對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議截獲函數(shù)返回的報(bào)文進(jìn)行分析，將需要顯示的信息傳遞到顯示函數(shù)中去。 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。 圖 互獨(dú)立，避免數(shù)據(jù)的訪問(wèn)出錯(cuò)。具體的內(nèi)容在 線程部分設(shè)計(jì)中詳細(xì)說(shuō)明。 詳細(xì)設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)分析函數(shù) （從交換分區(qū)中，獲得相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文進(jìn)行分析，將要顯示的內(nèi)容傳遞到交換分區(qū)） 用于交換的分區(qū) 顯示函 數(shù) 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議截獲函數(shù) （主要功能是設(shè)置 網(wǎng) 卡 ， 設(shè) 置socket，返回網(wǎng)絡(luò)報(bào)文） 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 變量的說(shuō)明 表 中列出了在程序中的一些關(guān)鍵的變量。 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。 在數(shù)據(jù)分析函數(shù)部分定義了 ippan 類， ippan 類主要用于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議報(bào)文的讀取分析和報(bào)文主要信息的顯示。 ippan 類成員函數(shù)包括 ippan 類構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)， IP 報(bào)文頭讀取函數(shù) iphead， TCP 報(bào)文頭讀取函數(shù) tcphead， UDP 報(bào)文頭讀取函數(shù) udphead，協(xié)議數(shù)據(jù)內(nèi)容讀取函數(shù) dataread，協(xié)議顯示函數(shù) textout。在 ippan中套嵌定義了三個(gè)結(jié)構(gòu)體： ipdata， tcpdata， udpdata，這三個(gè)結(jié)構(gòu)體是相對(duì)三種青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 協(xié)議報(bào)文頭定義的。 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。在 socketset 類中定義了兩個(gè)成員函數(shù)： sockemix 和 void socketdata，前者實(shí)現(xiàn)的 主要功能是 網(wǎng)卡和 socket 的 選項(xiàng)的設(shè)置 ，后者 是從網(wǎng)卡中讀取相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文 。 在 MFC 中的 view 類中定義了一個(gè)交換分區(qū)，大小是 15 個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議報(bào)文的存儲(chǔ)空間。 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議報(bào)文的最大長(zhǎng)度為 1518 字節(jié)，所以在程序中定義了一個(gè) 15個(gè)報(bào)文長(zhǎng)度的 2 維數(shù)組。 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。 下面分別對(duì)這三部分做詳細(xì)說(shuō)明： socket 設(shè)置 [5]： 在 vc 的 socket 編程中，首先要對(duì)進(jìn)程設(shè)置 Windows Sockets 的版本，由于在