【正文】 Technology Information ,2021， vol16:35~41 [9] 湯子瀛，哲鳳屏，湯小丹 .計算機操作系統(tǒng)。 感謝即將就職的浪潮集團，能提供充足的時間讓我完成自己的畢業(yè)設計。 感謝聶廷遠教授在大三期間給我提供了研究網絡加密算法的項目的機會。 青島理工大學畢業(yè)設計（論文） 20 致謝 在此首先感謝我的母校 ——青島理工大學，在我的四年大學中為我提供了良好的生活和學習環(huán)境。 網絡的發(fā)展速度非常之快，對于網絡通信技術的要求也是越來越高，網絡協(xié)議是網絡通信中重要的方面，只有對網絡協(xié)議有深入的了解才能更好的研究網絡。 網絡協(xié)議的研究是進行一系列網絡編程和網絡分析的基礎，本文具有一定的基礎性研究的意義。 線程的編程方法在編程中應用十分廣泛，程序中是在 MFC 框架下調用的線程的方法進行了網絡協(xié)議報文的截獲處理，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)運行提供了良好的解決方案。 設計的過程中應用到了 socket 編程， socket 是網絡通信中應用非 常廣泛的編程方法，通過程序的編寫，對 socket 編程的流程有系統(tǒng)的了解，能熟練使用 socket方法進行網絡方面的編程。 通過本程序的編寫可以了解 MFC 框架的基本運行機制，對 MFC 下類的繼承派生等基本知識有了系統(tǒng)全面的了解。 青島理工大學畢業(yè)設計（論文） 19 第 6 章 總結 在本程序中能基本完成網絡數(shù)據的截獲分析功能，本程序能對網絡通信分析起到很好的作用。 從圖中發(fā)現(xiàn)了一個問題， TCP 和 UDP 數(shù)據包總量之和不是截獲的數(shù)據包的總數(shù)，將電腦的全部網絡連接斷開之后，在命令提示符下 ping 后發(fā)現(xiàn)原因，結果如圖 . 青島理工大學畢業(yè)設計（論文） 18 圖 從圖 中可以看出，程序接截獲了 4 個數(shù)據包，但是這四個數(shù)據包沒有協(xié)議類型，其他信息都有，圖 中有一些數(shù)據包就是此種類型的數(shù)據包，這種類型的數(shù)據包有完整的 IP 報文頭，但是沒有協(xié)議類型，程序處理的過程中就當做是 IP 協(xié)議處理，但是處理的結果不是 TCP 或 UDP 中的一種。 本程序的試驗結果如圖 . 圖 從圖中可以看出，本程序可以基本上實現(xiàn)截獲 IP 協(xié)議的功能，能對其中的協(xié)議報文進行比較全面的分析，能很好的顯示出來。 。在將參數(shù)設置修改之后仍會出現(xiàn)閃屏現(xiàn)象。 ，會出現(xiàn)閃屏現(xiàn)象。 相對應的解決方案如下： socket 設置不成功的錯誤，參考 MSDN 中發(fā) 現(xiàn)，由于 Windows Socket中 版本不支持混亂模式。 [10]。 出現(xiàn)的 其他 問題及解決方案 本程序中在編寫調試過程中出現(xiàn)了如下的主要問題。 考慮到網卡可能在短時間內接收大量的報文，所以在程序中設置了一個交換分區(qū)，網卡接收到數(shù)據之后，只存儲到交換分區(qū)中，由數(shù)據分析部分 訪問交換分青島理工大學畢業(yè)設計（論文） 16 區(qū)，避免了由于分析數(shù)據時間較長導致數(shù)據的丟失。 由于本程序實現(xiàn)的是實時監(jiān)控，所以在 MFC 中添加一個線程，在線程中調用網絡協(xié)議截獲模塊。 模塊整合部分及線程添加部分 程序最終結果是在可視化界面中顯示，所以本程序在網絡協(xié)議截獲模塊和數(shù)據分析模塊調試成功后將兩個模塊的相關文件添加到 MFC 工程中。數(shù)據分析的過程是封裝過程的逆過程。 在此部分程序的編寫代碼和測試的過程中，先是 ippan 類的書寫，通過參考各種協(xié)議的格式，在程序中定義了 相關的結構體和類，然后編寫報文數(shù)據的分析函數(shù)。 青島理工大學畢業(yè)設計（論文） 15 數(shù)據分析部分 數(shù)據分析部分函數(shù)是封裝成類，在 MFC 框架下調用的，編寫編譯調試的過程在 win32 控制臺下進行。通過對協(xié)議格式的分析得知數(shù)據中每個字節(jié)的數(shù)據的含義，對比輸出的數(shù)據確定得到的是否是正確的網絡協(xié)議報文。 在 win32 控制臺下，對于每一步的返回值處設置斷點，用單步運行的方式，確定程序的能否正確運行。 此部分調試的過程分為 兩個階段，第一個是確定網卡及 socket 的設置成功，第二個是確定能夠得到正確的網絡協(xié)議數(shù)據。 在程序中，由于設置網卡和 socket 的步驟比較繁瑣，作者在測試的工程中添加了出錯提示的代碼，對每一步進行差錯控制，以便調試。 網絡協(xié)議截獲部分 由于本部分程序在整個的程序中是作為一個類來使用的，所以作者在編寫代碼的時候是選擇在 win32 控制臺下書寫測試代碼的?？紤]到程序中數(shù)據傳遞的方法和不同數(shù)據顯示的頻率，顯示部分的函數(shù)沒有單獨作為一個類或特定的函數(shù)來處理，而是在網絡協(xié)議截獲函數(shù)和數(shù)據分析函數(shù)中添加相應的顯示函數(shù)。所以設立一個標志數(shù)組，用來標識緩沖區(qū) 15 組數(shù)據的狀態(tài)，寫入新數(shù)據后標志為 1，數(shù)據分析之后標志為 0. 和交換分區(qū)相關的兩個線程，網絡協(xié)議截獲部分和數(shù)據分析部分，本程序使用了不同的刷新方法，網絡協(xié) 議截獲部分的要求是實時性，所以其中使用了 while循環(huán)，而數(shù)據分析部分主要是用來顯示，使用的方法是定時器。因為，報文截獲之后將報文數(shù)據寫入緩沖區(qū)，并不從緩沖區(qū)中讀取或返回任何數(shù)據，報文分析從緩沖區(qū)域讀取數(shù)據，并不對緩沖區(qū)的數(shù)據進行改動。 但是同時帶來的另一個問題是： 兩個線程之間需要通信，需要進行數(shù)據的傳遞，對共享資源的占用問題的處理不好就會引起死鎖，所以 本程序設置了一個數(shù)據緩沖區(qū)，可以存放 15 個報文數(shù)據 ，用來解決共享資 源的訪問沖突問題 。線程中的函數(shù)就是報文截獲的函數(shù)。本程序中創(chuàng)建了一個線程，線程之中是一個截獲報文的函數(shù)，而報文分析就添加在 MFC 的消息響應函數(shù)里面，這樣就解決了報文截獲的實時性問題。 程序必須保證在對數(shù)據進行分析的時候不會影響到報文的截獲函數(shù)的運行，本程序中用了線程 [7]的方法來解決這個問題。因為 cstring類對數(shù)據的處理比數(shù)組方便靈活，對數(shù)據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)據的長度。 青島理工大學畢業(yè)設計（論文） 12 0 15 16 31 16位源端口號 16位目的端口號 32位序號 32位確認序號 4位首部長度 保留 (6位 ) U A P R S F 16位窗口大小 16位檢驗和 16位緊急指針 選項 數(shù)據（ 26~1460字節(jié)） 圖 TCP首部格式 0 15 16 31 16位源端口號 16位目的端口號 16位 UDP長度 16位 UDP檢驗和 圖 UDP 首部格式 在 IP 報文頭的分析結束之后， ipdata 的一些參數(shù)傳遞到 TCP/UDP 報文頭部的分析函數(shù)中，用于確定后續(xù)對報文數(shù)組的具體操作的起始位置。 0 15 16 31 4位版本 4位首部長度 8位服務類型 (TOS) 16位總長度（字節(jié)數(shù)） 16位標識 3位標志 13位片偏移 8位生存時間（ TTL） 8位協(xié)議 16位首部檢驗和 32位源 IP地址 32位目的 IP地址 選項（如果有） 數(shù)據 (26~1480字節(jié) ) 圖 IP數(shù)據報的格式 首先說明與 IP報文頭相關的存儲方式，本程序中定義了 ipdata結構體 ，用于存儲和 ip報文頭相關的全部信息，由于 ip報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結構體 outdata，用于存儲需要輸出顯示的數(shù)據。在本地網 卡上截獲的數(shù)據就是從網絡層開始的，按照網絡報文的書寫規(guī)則，先分析 IP 報文頭，然后再分析 TCP/UDP