(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910206622.2
(22)申请日 2019.03.19
(71)申请人 西安交通大学
地址 710049 陕西省西安市碑林区咸宁西
路28号
(72)发明人 陶敬 潜禹桥 刘凯 韩婷
(74)专利代理机构 西安智大知识产权代理事务
所 61215
代理人 段俊涛
(51)Int.Cl.
H04L 12/801(2013.01)
H04L 12/911(2013.01)
(54)发明名称
一种基于SDN网络的流量捕获方法与系统
(57)摘要
本发明提供一种基于SDN网络的流量捕获方
法和系统，通过修改虚拟机和物理机网卡所接入
的SDN交换机的流表规则，利用SDN网络建立流量
隧道，同时使用消息队列发送与接收任务消息，
实现对SDN网络中虚拟机和物理机流量的捕获。
该系统包括对任务进行控制管理的任务控制子
系统和实际执行流量捕获任务的任务执行子系
统：以虚拟机和物理机的网卡ID或MAC作为输入，
对虚拟机和物理机网卡的流入和流出流量进行
捕获，最终将被捕获的流量迁移到远程流量接收
设备。本发明可用于对SDN环境下的虚拟机和物
理机进行流量的捕获和监控。权利要求书2页 说明书5页 附图2页CN 110011927 A 2019.07.12
C N 110011927
A
权 利 要 求 书1/2页CN 110011927 A
1.一种基于SDN网络的流量捕获方法，其特征在于，包括如下步骤：
配置SDN交换机的隧道端口，建立被捕获设备-接收设备之间的流量隧道，其中被捕获设备指需要被捕获流量的网卡设备，接收设备指负责接收该捕获流量的网卡设备；
对被捕获设备所接入的SDN交换机上的隧道端口与接收设备所接入的SDN交换机上的隧道端口进行监控；
将被捕获设备上的流量进行捕获并通过流量隧道迁移到接收设备。
2.根据权利要求1所述基于SDN网络的流量捕获方法，其特征在于，所述配置SDN交换机的隧道端口的方法为：
为每一个接收设备分配一个SDN-Overlay网络隧道编号；
配置被捕获设备所接入的SDN交换机的流表规则，设置为将被捕获设备的流量进行复制并在包头添加所迁移到的接收设备的SDN-Overlay网络隧道编号后，洪泛到所在SDN网络内部其他接收设备所接入的SDN交换机的隧道端口上。
3.根据权利要求1所述基于SDN网络的流量捕获方法，其特征在于，所述建立被捕获设备-接收设备之间的流量隧道的方法为：
配置接收设备所接入的SDN交换机的流表规则，使该SDN交换机接收到具有接收设备对应SDN-Overlay网络隧道编号的流量之后，发出洪泛响应报文。
配置被捕获设备所接入的SDN交换机的流表规则，设置为所接入的SDN交换机的某个隧道端口接收到洪泛响应报文之后，将被捕获设备和该隧道端口进行绑定。
4.根据权利要求1所述基于SDN网络的流量捕获方法，其特征在于，所述对被捕获设备所接入的SDN交换机上的隧道端口与接收设备所接入的SDN交换机上的隧道端口进行监控的方法为：
将隧道端口监控分为被捕获设备监控和接收设备监控两个部分：对于被捕获设备所接入的SDN交换机上的隧道端口的监控，在被捕获设备所在主机上启动Tcpdump流量捕获进程，监控接入SDN交换机的网卡的流量，实现对被捕获设备所接入的SDN交换机上的隧道端口流量的监控；对于接收设备所接入的SDN交换机上的隧道端口的的监控，在接收设备所在主机上启动Tcpdump流量捕获进程，监控接入SDN交换机网卡的流量，实现对被捕获设备所接入的SDN交换机上的隧道端口流量的监控。
5.根据权利要求1所述基于SDN网络的流量捕获方法，其特征在于，所述将被捕获设备上的流量进行捕获并通过流量隧道迁移到接收设备的方法为：
配置被捕获设备所接入的SDN交换机的流表规则，设置为进出该被捕获设备的所有流量经过复制后通过绑定的接收设备对应的隧道端口向外发送；
配置接收设备所接入的SDN交换机的流表规则，使得该SDN交换机接收到具有接收设备对应隧道编号的流量后，直接转发到接收设备。
6.根据权利要求1所述基于SDN网络的流量捕获方法，其特征在于，利用流量监控进程将捕获到的流量存储为对应格式的流量文件，并且采用多进程模型处理批量捕获任务以提高效率。
7.根据权利要求1所述基于SDN网络的流量捕获方法，其特征在于，利用消息队列将任务控制过程与执行过程分离，独立出任务控制子系统和任务执行子系统，任务控制子系统下发的任务将通过消息队列分发到对应的任务执行子系统上，一个任务控制子系统能够将
2
IP及IPSEC协议数据包的捕获与分析 为了掌握掌握IP和IPSEC协议的工作原理及数据传输格式，熟悉网络层的协议。我进行了以下实验：首先用两台PC互ping并查看其IP报文，之后在两台PC上设置IPSEC互ping并查看其报文。最终分析两者的报文了解协议及工作原理。 一、用两台PC组建对等网： 将PC1与PC2连接并分别配置10.176.5.119和10.176.5.120的地址。如图1-1所示。 图1-1 二、两PC互ping： IP数据报结构如图1-2所示。 图1-2 我所抓获的报文如图1-3，图1-4所示：
图1-3 请求包 图1-4 回应包 分析抓获的IP报文： (1)版本：IPV4 (2)首部长度：20字节 (3)服务：当前无不同服务代码，传输忽略CE位，当前网络不拥塞
(4)报文总长度：60字节 (5)标识该字段标记当前分片为第1367分片 (6)三段标志分别指明该报文无保留、可以分段，当前报文为最后一段 (7)片偏移：指当前分片在原数据报（分片前的数据报）中相对于用户数据字段 的偏移量，即在原数据报中的相对位置。 (8)生存时间：表明当前报文还能生存64 (9)上层协议：1代表ICMP (10)首部校验和：用于检验IP报文头部在传播的过程中是否出错 (11)报文发送方IP：10.176.5.120 (12)报文接收方IP：10.176.5.119 (13)之后为所携带的ICMP协议的信息：类型0指本报文为回复应答，数据部分 则指出该报文携带了32字节的数据信息，通过抓获可看到内容为：abcdefghijklmnopqrstuvwabcdefghi 三、IPSec协议配置： 1、新建一个本地安全策略。如图1-5。 图1-5 2、添加IP安全规则。如图1-6.
实验四-- S n i f f e r P r o数据包捕获与协议分析
精品文档 实验四 SnifferPro数据包捕获与协议分析 一. 实验目的 1.了解Sniffer的工作原理。 2.掌握SnifferPro工具软件的基本使用方法。 3.掌握在交换以太网环境下侦测、记录、分析数据包的方法。 二、实验原理 数据在网络上是以很小的被称为“帧”或“包”的协议数据单元（PDU）方式传输的。以数据链路层的“帧”为例，“帧”由多个部分组成，不同的部分对应不同的信息以实现相应的功能，例如，以太网帧的前12个字节存放的是源MAC地址和目的MAC地址，这些数据告诉网络该帧的来源和去处，其余部分存放实际用户数据、高层协议的报头如TCP／IP的报头或IPX报头等等。帧的类型与格式根据通信双方的数据链路层所使用的协议来确定，由网络驱动程序按照一定规则生成，然后通过网络接口卡发送到网络中，通过网络传送到它们的目的主机。目的主机按照同样的通信协议执行相应的接收过程。接收端机器的网络接口卡一旦捕获到这些帧，会告诉操作系统有新的帧到达，然后对其进行校验及存储等处理。 在正常情况下，网络接口卡读入一帧并进行检查，如果帧中携带的目的MAC地址和自己的物理地址一致或者是广播地址，网络接口卡通过产生一个硬件中断引起操作系统注意，然后将帧中所包含的数据传送给系统进一步处理，否则就将这个帧丢弃。 如果网络中某个网络接口卡被设置成“混杂”状态，网络中的数据帧无论是广播数据帧还是发向某一指定地址的数据帧，该网络接口卡将接收所有在网络中传输的帧，这就形成了监听。如果某一台主机被设置成这种监听（Snfffing）模式，它就成了一个Sniffer。一般来说，以太网和无线网被监听的可能性比较高，因为它们是一个广播型的网络，当然无线网弥散在空中的无线电信号能更轻易地截获。 三、实验内容及要求 要求：本实验在虚拟机中安装SnifferPro4.7版本，要求虚拟机开启FTP、Web、Telnet等服务，即虚拟机充当服务器，物理机充当工作站。物理机通过Ping命令、FTP访问及网页访问等操作实验网络数据帧的传递。 内容： 1.监测网络中计算机的连接状况 2.监测网络中数据的协议分布 3.监测分析网络中传输的ICMP数据 4.监测分析网络中传输的HTTP数据 5.监测分析网络中传输的FTP数据 四、实验步骤 介绍最基本的网络数据帧的捕获和解码，详细功能。 1.Sniffer Pro 4.7的安装与启动 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除
实验报告 （ 2014 / 2015 学年第二学期） 题目：网络数据包的捕获与协议分析 专业 学生姓名 班级学号 指导教师胡素君 指导单位计算机系统与网络教学中心 日期2015.5.10
实验一：网络数据包的捕获与协议分析 一、实验目的 1、掌握网络协议分析工具Wireshark的使用方法，并用它来分析一些协议； 2、截获数据包并对它们观察和分析，了解协议的运行机制。 二、实验原理和内容 1、tcp/ip协议族中网络层传输层应用层相关重要协议原理 2、网络协议分析工具Wireshark的工作原理和基本使用规则 三、实验环境以及设备 Pc机、双绞线、局域网 四、实验步骤 1.用Wireshark观察ARP协议以及ping命令的工作过程： （1）打开windows命令行，键入“ipconfig -all”命令获得本机的MAC地址和缺省路由器的IP地址；结果如下： （2）用“arp -d”命令清空本机的缓存；结果如下 （3）开始捕获所有属于ARP协议或ICMP协议的，并且源或目的MAC地址是本机的包。（4）执行命令：ping https://www.doczj.com/doc/114500883.html,,观察执行后的结果并记录。
此时，Wireshark所观察到的现象是:(截图表示) 2.设计一个用Wireshark捕获HTTP实现的完整过程，并对捕获的结果进行分析和统计。（截 图加分析） 3.设计一个用Wireshark捕获ICMP实现的完整过程，并对捕获的结果进行分析和统计。要求：给出捕获某一数据包后的屏幕截图。以16进制形式显示其包的内容，并分析该ICMP 报文。（截图加分析） 4. 设计一个用Wireshark捕获IP数据包的过程，并对捕获的结果进行分析和统计（截图加分析） 要求：给出捕获某一数据包后的屏幕截图。以16进制形式显示其包的内容，并分析在该数据包中的内容：版本首部长度、服务类型、总长度、标识、片偏移、寿命、协议、源Ip地址、目的地址 五、实验总结
综合实训报告 题目：网络流量在线分析系统的设计与实现
信息学院计算机科学系 目录 一、实训目的 (3) 二、实训内容 (3) 三、主要设备及环境 (3) 四、设计与步骤 (4) 五、过程与调试 (22) 六、整理与小结 (23) 七、参考文献 (24) 八、附录 (25)
一、实训目的 设计并实现一个网络流量的分析系统。该系统具有以下功能：（1）实时抓取网络数据。（2）网络协议分析与显示。（3）将网络数据包聚合成数据流，以源IP、目的IP、源端口、目的端口及协议等五元组的形式存储。（4）计算并显示固定时间间隔内网络连接（双向流）的统计量（如上行与下行的数据包数目，上行与下行的数据量大小等）。在这些统计数据的基础上分析不同网络应用的流量特征。 二、实训内容 （1）能够实时抓取网络中的数据包。并实时显示在程序界面上。用户可自定义过滤条件以抓取所需要的数据包。 （2）分析各个网络协议格式，能够显示各协议字段的实际意义。例如，能够通过该程序反映TCP三次握手的实现过程。 （3）采用Hash链表的形式将网络数据以连接（双向流）的形式存储。 （4）计算并显示固定时间间隔内网络连接（双向流）的统计量（如上行与下行的数据包数目，上行与下行的数据量大小等）。例如，抓取一段时间（如30分钟）的网络流量，将该段时间以固定时长（如1分钟）为单位分成若干个时间片，计算网络连接在每一个时间片内的相关统计量。并在上述统计数据的基础上分析不同应用如WEB、DNS、在线视频等服务的流量特征。注意，可根据实际的流量分析需要自己定义相关的统计量。 三、主要设备及环境 硬件设备： （1）台式计算机或笔记本计算机(含网络适配器) 软件设备： （2）Windows操作系统 （3）网络数据包捕获函数包，Windows平台为winpcap
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910206622.2 (22)申请日 2019.03.19 (71)申请人 西安交通大学 地址 710049 陕西省西安市碑林区咸宁西 路28号 (72)发明人 陶敬 潜禹桥 刘凯 韩婷 (74)专利代理机构 西安智大知识产权代理事务 所 61215 代理人 段俊涛 (51)Int.Cl. H04L 12/801(2013.01) H04L 12/911(2013.01) (54)发明名称 一种基于SDN网络的流量捕获方法与系统 (57)摘要 本发明提供一种基于SDN网络的流量捕获方 法和系统，通过修改虚拟机和物理机网卡所接入 的SDN交换机的流表规则，利用SDN网络建立流量 隧道，同时使用消息队列发送与接收任务消息， 实现对SDN网络中虚拟机和物理机流量的捕获。 该系统包括对任务进行控制管理的任务控制子 系统和实际执行流量捕获任务的任务执行子系 统：以虚拟机和物理机的网卡ID或MAC作为输入， 对虚拟机和物理机网卡的流入和流出流量进行 捕获，最终将被捕获的流量迁移到远程流量接收 设备。本发明可用于对SDN环境下的虚拟机和物 理机进行流量的捕获和监控。权利要求书2页 说明书5页 附图2页CN 110011927 A 2019.07.12 C N 110011927 A
权 利 要 求 书1/2页CN 110011927 A 1.一种基于SDN网络的流量捕获方法，其特征在于，包括如下步骤： 配置SDN交换机的隧道端口，建立被捕获设备-接收设备之间的流量隧道，其中被捕获设备指需要被捕获流量的网卡设备，接收设备指负责接收该捕获流量的网卡设备； 对被捕获设备所接入的SDN交换机上的隧道端口与接收设备所接入的SDN交换机上的隧道端口进行监控； 将被捕获设备上的流量进行捕获并通过流量隧道迁移到接收设备。 2.根据权利要求1所述基于SDN网络的流量捕获方法，其特征在于，所述配置SDN交换机的隧道端口的方法为： 为每一个接收设备分配一个SDN-Overlay网络隧道编号； 配置被捕获设备所接入的SDN交换机的流表规则，设置为将被捕获设备的流量进行复制并在包头添加所迁移到的接收设备的SDN-Overlay网络隧道编号后，洪泛到所在SDN网络内部其他接收设备所接入的SDN交换机的隧道端口上。 3.根据权利要求1所述基于SDN网络的流量捕获方法，其特征在于，所述建立被捕获设备-接收设备之间的流量隧道的方法为： 配置接收设备所接入的SDN交换机的流表规则，使该SDN交换机接收到具有接收设备对应SDN-Overlay网络隧道编号的流量之后，发出洪泛响应报文。 配置被捕获设备所接入的SDN交换机的流表规则，设置为所接入的SDN交换机的某个隧道端口接收到洪泛响应报文之后，将被捕获设备和该隧道端口进行绑定。 4.根据权利要求1所述基于SDN网络的流量捕获方法，其特征在于，所述对被捕获设备所接入的SDN交换机上的隧道端口与接收设备所接入的SDN交换机上的隧道端口进行监控的方法为： 将隧道端口监控分为被捕获设备监控和接收设备监控两个部分：对于被捕获设备所接入的SDN交换机上的隧道端口的监控，在被捕获设备所在主机上启动Tcpdump流量捕获进程，监控接入SDN交换机的网卡的流量，实现对被捕获设备所接入的SDN交换机上的隧道端口流量的监控；对于接收设备所接入的SDN交换机上的隧道端口的的监控，在接收设备所在主机上启动Tcpdump流量捕获进程，监控接入SDN交换机网卡的流量，实现对被捕获设备所接入的SDN交换机上的隧道端口流量的监控。 5.根据权利要求1所述基于SDN网络的流量捕获方法，其特征在于，所述将被捕获设备上的流量进行捕获并通过流量隧道迁移到接收设备的方法为： 配置被捕获设备所接入的SDN交换机的流表规则，设置为进出该被捕获设备的所有流量经过复制后通过绑定的接收设备对应的隧道端口向外发送； 配置接收设备所接入的SDN交换机的流表规则，使得该SDN交换机接收到具有接收设备对应隧道编号的流量后，直接转发到接收设备。 6.根据权利要求1所述基于SDN网络的流量捕获方法，其特征在于，利用流量监控进程将捕获到的流量存储为对应格式的流量文件，并且采用多进程模型处理批量捕获任务以提高效率。 7.根据权利要求1所述基于SDN网络的流量捕获方法，其特征在于，利用消息队列将任务控制过程与执行过程分离，独立出任务控制子系统和任务执行子系统，任务控制子系统下发的任务将通过消息队列分发到对应的任务执行子系统上，一个任务控制子系统能够将 2
实训报告 一、sniffer的功能认知； 1. 实时网络流量监控分析 Sniffer Portable LAN能够对局域网网络流量进行实时监控和统计分析，对每个链路上的网络流量根据用户习惯，可以提供以表格或图形（条形图、饼状图和矩阵图等）方式显示的统计分析结果,内容包括： ·网络总体流量实时监控统计：如当前和平均网络利用率、总的和当前的帧数、字节数、总网络节点数和激活的网络节点数、当前和总的平均帧长等。 ·协议使用和分布统计：如协议类型、协议数量、协议的网络利用率、协议的字节数以及每种协议中各种不同类型的帧的数量等。Sniffer包含通用的TCP和UDP网络应用协议如HTTP, Telnet, SNMP, FTP等。同时，Sniffer 也具有特有的灵活性允许增加自定义的应用。一旦应用协议加入Sniffer，针对应用的所有的监控、报警和报告便自动生效；
·包尺寸分布统计：如某一帧长的帧所占百分比，某一帧长的帧数等。 ·错误信息统计：如错误的CRC校验数、发生的碰撞数、错误帧数等； ·主机流量实时监控统计：如进出每个网络节点的总字节数和数据包数、前x个最忙的网络 节点等；
话节点对等；
·Sniffer还提供历史统计分析功能，可以使用户看到网络中一段时间内的流量运行状况，帮助用户更好的进行流量分析和监控。
2.应用响应时间监控和分析 Sniffer 在监控网络流量和性能的同时，更加关注在网络应用的运行状况和性能管理，应用响应时间(ART)功能是Sniffer中重要的组成部分，不仅提供了对应用响应时间的实时监控，也提供对于应用响应时间的长期监控和分析能力。 首先ART监控功能提供了整体的应用性能响应时间，让用户以多种方式把握当前网络通讯中的各类应用响应时间的对比情况，如客户机/服务器响应时间、服务器响应时间，最 快响应时间、最慢响应时间、平均响应时间和90%的请求的响应时间等。
实验三 网络数据包的捕获与分析 一、实验目的和要求 通过本次实验，了解sniffer 的基本作用，并能通过sniffer 对指定的网络行为所产生的数据包进行抓取，并分析所抓取的数据包。 二、实验内容 A ：1、首先打开sniffer 软件，对所要监听的网卡进行选择 2、选择网卡按确定后，进入sniffer 工作主界面，对主界面上的操作按钮加以熟悉。 B ：设置捕获条件进行抓包 基本的捕获条件有两种： 1、链路层捕获，按源MAC 和目的MAC 地址进行捕获，输入方式为十六进制连续输入，如：00E0FC123456。 2、IP 层捕获，按源IP 和目的IP 进行捕获。输入方式为点间隔方式，如：10.107.1.1。如果选择IP 层捕获条件则ARP 等报文将被过滤掉。 任意捕协议捕缓冲区基本捕获条件数据流链路层捕获获条件编辑 获编辑 编辑 链路层捕获IP 层捕获 方向 地址条件 高级捕获条件
在“Advance ”页面下，你可以编辑你的协议捕获条件，如图： 选择要捕捕获帧长错误帧是保存过滤获的协议 度条件 否捕获 规则条件 高级捕获条件编辑图 在协议选择树中你可以选择你需要捕获的协议条件，如果什么都不选，则表示忽略该条件，捕获所有协议。 在捕获帧长度条件下，你可以捕获，等于、小于、大于某个值的报文。 在错误帧是否捕获栏，你可以选择当网络上有如下错误时是否捕获。 在保存过滤规则条件按钮“Profiles ”，你可以将你当前设置的过滤规则，进行保存，在捕获主面板中，你可以选择你保存的捕获条件。 C ：捕获报文的察看： Sniffer 软件提供了强大的分析能力和解码功能。如下图所示，对于捕获的报文提供了一个Expert 专家分析系统进行分析，还有解码选项及图形和表格的统计信息。 专家分析专家分析捕获报文的捕获报文的其他 系统 系统图形分析 统计信息 专家分析 专家分分析系统提供了一个只能的分析平台，对网络上的流量进行了一些分析对于分析出的
希望通过这一系列的文章，能使得关于数据包的知识得以普及，所以这系列的每一篇文章我都会有由浅入深的解释、详细的分析、以及编码步骤，另外附上带有详细注释的源码 文章作者：nirvana 经常看到论坛有人问起关于数据包的截获、分析等问题，幸好本人也对此略有所知，也写过很多的sniffer，所以就想写一系列的文章来详细深入的探讨关于数据包的知识。 我希望通过这一系列的文章，能使得关于数据包的知识得以普及，所以这系列的每一篇文章我都会有由浅入深的解释、详细的分析、以及编码步骤，另外附上带有详细注释的源码(为了照顾大多数朋友，我提供的都是MFC的源码)。 不过由于也是初学者，疏漏之处还望不吝指正。 本文凝聚着笔者心血，如要转载，请指明原作者及出处，谢谢！^_^ OK,. Let’s go ! Have f un！! q^_^p 第一篇手把手教你玩转ARP包 目录： 一．关于ARP协议的基础知识 1.ARP的工作原理 2.ARP包的格式 作者： CSDN VC/MFC 网络编程PiggyXP ^_^ 一．关于ARP协议的基础知识 1．ARP的工作原理 本来我不想在此重复那些遍地都是的关于ARP的基本常识，但是为了保持文章的完整性以及照顾初学者，我就再啰嗦一些文字吧，资深读者可以直接跳过此节。 我们都知道以太网设备比如网卡都有自己全球唯一的MAC地址，它们是以MAC地址来传输以太网数据包的，但是它们却识别不了我们IP包中的IP地址，所以我们在以太网中进行IP通信的时候就需要一个协议来建立IP地址与MAC地址的对应关系，以使IP数据包能发到一个确定的地方去。这就是ARP(Address Resolution Protocol，地址解析协议)。 讲到此处，我们可以在命令行窗口中，输入 arp –a 来看一下效果，类似于这样的条目 210.118.45.100 00-0b-5f-e6-c5-d7 dynamic 就是我们电脑里存储的关于IP地址与MAC地址的对应关系，dynamic表示是临时存储在ARP缓存中的条目，过一段时间就会超时被删除(xp/2003系统是2分钟)。 这样一来，比如我们的电脑要和一台机器比如210.118.45.1通信的时候，它会首先去检查arp缓存，查找是否有对应的arp条目，如果没有，它就会给这个以太网络发ARP请求包广播询问210.118.45.1的对应MAC地址，当然，网络中每台电脑都
广西民族大学 网络数据捕获及分析实验报告 学院：信息科学与工程学院 班级 10网络姓名郭璇学号 110263100129 实验日期 2012年10月19日指导老师周卫 实验名称网络数据捕获及分析实验报告 一、实验目的 1、通过捕获网络通信数据，使学生能够真实地观察到传输层（TCP）和应用层（HTTP） 协议的数据，对计算机网络数据传输有感性的认识。 2、通过对捕获的数据的分析，巩固学生对这些协议制定的规则以及工作的机制理解， 从而对计算机网络数据传输有初步的认识，以便为之后通信协议设计以及通信软件设计打下 良好的基础。 二、协议理论 TCP： 1、Transmission Control Protocol 传输控制协议TCP是一种面向连接（连接导向）的、 可靠的、基于字节流的运输层（Transport layer）通信协议，由IETF的RFC 793说明（specified）。在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能，UDP 是同一层内另一个重要的传输协议。 2、TCP所提供服务的主要特点：（1）面向连接的传输；（2）端到端的通信；（3）高可 靠性，确保传输数据的正确性，不出现丢失或乱序；（4）全双工方式传输；（5）采用字节流 方式，即以字节为单位传输字节序列；（6）紧急数据传送功能。 3、TCP连接的建立与终止 TCP连接的建立：TCP协议通过三个报文段完成连接的建立，这个过程称为三次握手（three-way handshake），过程如下图所示。
TCP连接的终止：建立一个连接需要三次握手，而终止一个连接要经过四次握手，这是由TCP的半关闭（half-close）造成的。具体过程如下图所示。 4、服务流程 TCP协议提供的是可靠的、面向连接的传输控制协议，即在传输数据前要先建立逻辑 连接，然后再传输数据，最后释放连接3个过程。TCP提供端到端、全双工通信；采用字节流方式，如果字节流太长，将其分段；提供紧急数据传送功能。 尽管TCP和UDP都使用相同的网络层（IP），TCP却向应用层提供与UDP完全不同 的服务。 TCP提供一种面向连接的、可靠的字节流服务。 面向连接意味着两个使用TCP的应用（通常是一个客户和一个服务器）在彼此交换数 据之前必须先建立一个TCP连接。这一过程与打电话很相似，先拨号振铃，等待对方摘机 说“喂”，然后才说明是谁。 在一个TCP连接中，仅有两方进行彼此通信。广播和多播不能用于TCP。 TCP通过下列方式来提供可靠性：
1 网络流量分析解决方案 方案简介 NTA网络流量分析系统为客户提供了一种可靠的、便利的网络流量分析解决 方案。客户可以使用支持NetStream技术的路由器和交换机提供网络流量信息， 也可以使用DIG探针采集器对网络流量信息进行采集。并且可根据需求，灵活启动不同层面（接入层、汇聚层、核心层）的网络设备进行流量信息采集，不需要改动现有的网络结构。 NTA网络流量分析系统可以为企业网、校园网、园区网等各种网络提供网络流量信息统计和分析功能，能够让客户及时了解各种网络应用占用的网络带宽，各种业务消耗的网络资源和网络应用中TopN流量的来源，可以帮助网络管理员及时发现网络瓶颈，防范网络病毒的攻击，并提供丰富的网络流量分析报表。帮助客户在网络规划、网络监控、网络优化、故障诊断等方面做出客观准确的决策。2方案特点 ● 多角度的网络流量分析 NTA网络流量分析系统可以统计设备接口、接口组、IP地址组、多链路接口的（准）实时流量信息，包括流入、流出速率以及当前速率相对于链路最大速率 的比例。 NTA网络流量分析系统可以从多个角度对网络流量进行分析，并生成报表，包 括基于接口的总体流量趋势分析报表、应用流量分析报表、节点（包括源、目 的IP）流量报表、会话流量报表等几大类报表。 ● 总体流量趋势分析 总体流量趋势报表可反映被监控对象（如一个接口、接口组、IP地 址组）的入、出流量随时间变化的趋势。 图形化的统计一览表提供了指定时间段内总流量、采样点速率最大值、 采样点速率最小值和平均速率的信息。对于设备接口，还可提供带宽 资源利用率的统计。 支持按主机统计流量Top5，显示给定时间段内的流量使用在前5位 的主机流量统计情况，以及每个主机使用的前5位的应用流量统计。 同时还支持流量明细报表，可提供各采样时间点上的流量和平均速率
数据包捕获与解析课程设计报告 学生姓名：董耀杰 学号：1030430330 指导教师：江珊珊
数据包捕获与分析 摘要本课程设计通过Ethereal捕捉实时网络数据包，并根据网络协议分析流程对数据包在TCP/IP各层协议中进行实际解包分析，让网络研究人员对数据包的认识上升到一个感性的层面，为网络协议分析提供技术手段。最后根据Ethereal的工作原理，用Visual C＋＋编写一个简单的数据包捕获与分析软件。 关键词协议分析；Ethereal；数据包；Visual C＋＋ 1引言 本课程设计通过技术手段捕获数据包并加以分析，追踪数据包在TCP/IP各层的封装过程，对于网络协议的研究具有重要的意义。Ethereal是当前较为流行的图形用户接口的抓包软件,是一个可以用来监视所有在网络上被传送的包,并分析其内容的程序。它通常被用来检查网络工作情况,或是用来发现网络程序的bugs。通过ethereal对TCP、UDP、SMTP、telnet和FTP等常用协议进行分析,非常有助于网络故障修复、分析以及软件和协议开发。，它以开源、免费、操作界面友好等优点广为世界各地网络研究人员使用为网络协议分析搭建了一个良好的研究平台。 1.1课程设计的内容 (1)掌握数据包捕获和数据包分析的相关知识； (2)掌握Ethreal软件的安装、启动，并熟悉用它进行局域网数据捕获和分析的功能； (3)设计一个简单的数据包捕获与分析软件。 1.2课程设计的要求 (1)按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计结果。 (2)通过课程设计培养学生严谨的科学态度，认真的工作作风和团队协作精神。 (3)学会文献检索的基本方法和综合运用文献的能力。 (4)在老师的指导下，要求每个学生独立完成课程设计的全部内容。
一、使用的函数库：libpcap（Packet Capture library）即数据包捕获函数库。支持Linux 系统,采用分组捕获机制的分组捕获函数库，用于访问数据链路层，在不同的平台上采用统一的编程接口，使用Libpcap编写的程序可自由的跨平台使用 Libcap 捕获数据包的方法流程 二、Winpcap：是基于win32的捕获数据包和网络分析的体系结构，包括一个内核级的包过滤器，一个底层的动态链接库（Packet.dll）一个高层并且与系统无关的库（Wpcap.dll）它可以从网卡捕获或者放送原始数据，同时能够过滤并且存储数据包主要功能有以下四项：
（1）捕获原始数据报，包括共享网络上各主机发送/接收的以及相互之间交换的数据报（2）在数据报发往应用程序之前，按照自定义的规则将某些特殊的数据报过滤掉 （3）在网络上发送原始的数据报 （4）手机网络通信过程中的统计信息 主要的优势：提供了一套标准的抓包接口，并且与libpcap兼容 Wincap抓包流程： 1.得到网络驱动列表，第一步就是要得到本地网卡列表 2.打开网卡捕获数据报，将网卡设置为混杂模式（处于混杂模式下的网卡将接收所有 流经它的数据报） 3.数据流的过滤 4.解析数据报 5.处理脱机的堆文件（可以做到从指定接口上捕获数据包并将它们存储到一个指定的 文件） 6.收集并统计网络流量 三、Raw Socket 方法 套接字：源IP地址和目的ip地址以及源端口号和目的端口号的组合称为套接字，用于标示客户端请求的服务器和服务。 Raw Socket 允许对较低层的协议直接访问，如IP,ICMP等。Raw Socket可以自如地控制Windows下的多种协议，能够对网络底层的传输机制进行控制，所以可以通过原始套接字来操纵网络层和传输层的应用。（如通过RS来接收发向本机的ICMP,IGMP协议包。也可以用来发送一些自定包头或自定协议的IP包）
网络流量监控分析系统方案 网络流量监控分析系统方案 广州源典科技有限公司 Guangzhou U&D. T echnology Co.，LTD. 地址：广州市天河区天河东路155号骏源大厦7楼702室 2011年07月
网络流量监控分析系统方案 目录 1. 概述 (1) 2. 网络流量监控分析系统需求分析 (2) 2.1. 流量监控分析系统需求 (2) 2.2. 需求分析 (2) 3. NetScout nGenius网络流量监控分析解决方案 (4) 3.1. NetScout公司简介 (4) 3.2. nGenius企业级网络和应用性能管理系统 (5) 4. 系统方案 (7) 4.1. 系统部署示意图 (7) 4.2. 系统部署说明 (7) 4.3. 系统组成 (8) 4.4. 产品的主要功能 (13)
网络流量监控分析系统方案 1.概述 为了最大程度地提高网络的运行质量，实现管理的规范化、科学化，对网络的数据流量进行综合分析，对潜在隐患争取提前预警，对各种发生的故障进行及时定位、分析、处理，保障全网安全、高效、稳定的运行，合理有效地利用网络资源等就变得日趋重要。一个运行良好的网络系统，所产生的经济效益和节约的运行费用是非常可观的，而一个运行不好的网络系统，可能带来的损失是难以估量的。因此，网络监控和安全管理已成为一个倍受瞩目的焦点领域，越来越多的人认识到它是整个网络环境中必不可少而且非常重要的一个组成部分。 网络监控和维护就是在已运行的网络系统上叠加部分计算机网络资源，在不影响系统正常运行和不改变系统内核的情况下，完成对系统运行情况数据的采集、系统故障预警和告警、部分调整工作的实施并提供分析数据和部分参考解决方案等项功能。NetScout网络监控系统正是这样一种可以为流量监控与分析方面的需求提供最好的解决方案，是目前市面上唯一具备完整网络性能管理方案的厂家，产品包含硬件探针及软件系统。NetScout网络性能管理方案可为用户提供主动式的网络管理，通过7×24小时的网络监控，帮助用户了解网络带宽的使用情况，业务应用的行为规律，业务应用的响应时间，及时发现网络故障隐患，保证业务应用的正常。
任务三计算机网络实验I P数据报捕获与 分析
任务三网络编程 一、实验目的 捕获本机网卡的IP包，对捕获的IP包进行解析。要求必须输出以下字段：版本号、总长度、标志位、片偏移、协议、源地址和目的地址。 二、实验环境 平台：Windows 编程环境：VC 6.0 语言：C++ 三、实验原理 3.1 数据报格式 以太帧由一个包含三个字段的帧头开始，前两个字段包含了物理地址，各六个字节，头部的第三个字段包含了 16 位的以太帧类型，帧头后面是数据区。根据帧类型可以判断是哪种数据包，一般常用的有 0X0080(IP 数据包)、0X0806(ARP 请求／应答)和 0X8035(RARP 请求／应答)三种类型。TCP／IP 协议簇中位于网络层的协议，也是最为核心的协议。所有的 TCP， UDP， ICMP 及 IGMP 数据都以 IP 数据报格式传输。IP 协议提供了无连接的、不可靠的数据传输服务。同时IP 协议的一个重要功能是为网络上的包传递提供路由支持。TCP／IP 协议使用 IP 数据报这个名字来指代一个互联网数据包。IP 数据报由两部分组成，前面的头部和后面的数据区，头部含有描述该数据报的信息，包括源 IP 地址和目的 IP 地址等。在 IP 数据报的报头中的众多信息可根据协议类型字段区分出该数据包的类型，常用的有TCP 包、 UDP 包、 ICMP 包等，各格式分别如下所示：
IP数据报格式 TCP数据报格式 ICMP数据报格式
UDP数据报格式 3.2 捕获数据包方法 目前常用的捕获数据包的方法有原始套接字、LibPcap、WinPcap和JPcap 等方法。本次实验选用套接字方法。套接字是网络应用编程接口。应用程序可以使用它进行网络通信而不需要知道底层发生的细节。有时需要自己生成一些定制的数据包或者功能并希望绕开Socket提供的功能,原始套接字(RawSocket)满足了这样的要求。原始套接字能够生成自己的数据报文,包括报头和数据报本身的内容。通过原始套接字,可以更加自如地控制Windows下的多种协议,而且能够对网络底层的传输机制进行控制。 网络数据包截获机制一般指通过截获整个网络的所有信息流，根据信息源主机，目标主机，服务协议端口等信息，简单过滤掉不关心的数据，再将用户感兴趣的数据发送给更高层的应用程序进行分析。一般数据包的传输路径依次为网卡、设备驱动层、数据链路层、 IP 层、传输层、最后到达应用程序。IP 数据包的捕获就是将经过数据链路层的以太网帧拷贝出一个备份，传送给 IP 数据包捕获程序进行相关的处理。 IP 数据包的捕获程序一般由数据包捕获函数库和数据包分析器组成。数据包捕获函数库是一个独立于操作系统的标准捕获函数库。主要提供一组可用于查找网络接口名称、打开选定的网络接口、初始化、设置包过滤条件、编译过滤代码、捕获数据包等功能函数。对捕获程序而言，只需要调用数据包捕获函数库的这些函数就能获得所期望的 IP 数据包。这种捕获程序与数据包捕获函数库分离的机制，使得编写的程序具有很好的可移植性。IP 数据包捕获程序的核心部分就是数据包分析器。数据包分析器应具有识别和理解各种协议格式
河南工业大学实验报告 课程计算机网络实验 _ 实验名称实验三捕获数据包并分析 系别 ____信息科学与工程学院计算机科学系 _______________ 专业班级 ___ 计科级班 ____ _________ 实验报告日期 2012-11-18 姓名 _______ 学号 教师审批签字 一.实验目的 掌握Windows系统中IP地址、子网掩码配置方法，熟悉Windows系统中网络连通测试、网络配置查看等命令，理解网段配置与主机间通信基本原理。 二.实验内容 1、实验目的 通过实验掌握Packet tracer工具的安装及使用， 1)实现捕捉ICMP、IP等协议的数据报； 2)理解TCP/IP协议中IP、ICMP数据包的结构，了解网络中各种协议的运行状况。 3)并通过本次实验建立安全意识，防止明文密码传输造成的泄密。 2、实验环境 使用Packet tracer模拟软件组建一个简单网络，网络至少包含两个路由器和两个主机。配置相关信息使得全网络互通。 3、实验任务 1)了解Packet tracer安装和基本使用方法，监测网络中的传输状态； 2)定义过滤规则，使用Packet tracer软件开始捕获； 3)定义指定的捕获规则，触发并进行特定数据的捕获： ●ping ip-address ●ping ip-address –l 1000 4)记录捕获到的数据包； 5)分析数据包； 6)完成实验报告。 ------3.2 捕获运输层数据包 1、实验目的 通过实验掌握Packet tracer工具的安装及使用， 4)实现捕捉ICMP、IP等协议的数据报； 5)理解TCP/IP协议中IP、ICMP数据包的结构，了解网络中各种协议的运行状况。 6)并通过本次实验建立安全意识，防止明文密码传输造成的泄密。 2、实验环境 使用Packet tracer模拟软件组建一个简单网络，网络至少包含两个路由器和两个主机。
物联网基础大作业 题目：基于物联网智能交通车流量分析系统的设计 学院(系部)： 专业：班级： 学生姓名：学号： 成绩：□优秀□良好□中等□及格□不及格（注：方框打√） 2016年6月22日 一、作品设计目标及意义 （1）设计目标：通过物联网技术的运用，即城市交通与RFID(射频识别技术)的实际操作相结合，利用电磁反向散射耦合的特性，实现远距离的识别，从而达到
数据的传输和交换，逐步形成和完善智能车交通流量分析系统。改变传统交通管理模式，提高智能交通管理的效率，更好的改变现阶段大中城市的道路交通拥堵问题。 （2）意义：RFID技术的投入使用，与基础设施结合，一定程度上改善了大中城市的道路交通拥堵的现状，缓解了城市交通管理的压力，减少公路交通事故的发生几率，降低人民的生命和财产的损失。对与大部分司机而言，在路上等着红绿灯，无疑是一种漫长的乏味的事情。时间能创造一切可能，包括生命和金钱。RFID电子器件的安装使用，所能达到的效果：让返回医院的救护车比原先到达医院所用时间要早5分钟，或许能多挽救一条生命；让每天上下班的上班族能够比过去到达上班地点要提前20分钟，或许他能减少上班迟到的次数；让运输货物的司机比原来货送到客户手中要快上5个小时的时间，让顾客充分感受物流的快捷、方便，推动经济的发展。 二、相关现状分析 中国现阶段作为一个发展中国家，随着城镇化的推进，人民生活水平的提高，汽车作为一种交通工具，已经成为大多数人的不二之选，导致汽车的需求越来越大，这也势必导致道路交通拥堵等一系列问题。因此，解决城市交通问题成为当务之急。 高德地图在1月19号发布的《2015年度中国主要城市交通分析报告》显示，在高德地图交通大数据检测的45个主要城市中，只有南通市是唯一一个拥堵小幅度缓解的城市。其余大部分城市和地区拥堵都在进一步恶化。以北京为例，北京高峰拥堵延时指数为2.06，平均车速为22.61公里/小时，也就是说北京驾车出行的上班族要花费畅通下2倍的时间，才能到达目的地。种种迹象表明大中城市的交通拥堵现状依旧不容乐观。 目前，世界上智能交通系统应用最为广泛的地区要属日本，其技术相当完善和成熟，欧洲、美国等地区也普遍应用。就我国目前而言，北京、上海等大城市也已
淮海工学院计算机工程学院 实验报告书 课程名：《计算机网络》 题目：应用层数据报捕获和分析 班级： Z计121 学号： 93 姓名：薛慧君
1．目的与要求 熟悉网络数据包捕获与分析工具SNIFFER的操作和使用方法，掌握数据包捕获和分析的基本过程；掌握协议过滤器的设定方法，能够捕获并分析常见的网络层和运输层数据包。 2．实验内容 （1）运行SNIFFER软件并设定过滤器，将捕获数据包的范围缩小为常见的协议； （2）开始捕获数据包，同时制造特定协议的数据； （3）对捕获的数据包进行分析，解析出常见的网络层和运输层数据包的格式，重点要求解析出DNS、FTP、Telnet的数据包。 3．实验步骤 ①打开Sniffer?Pro程序后，选择Capture(捕获)—Start(开始)，或者使用F10键，或者是工具栏上的开始箭头。?? ②?一小段时间过后，再次进入Capture(捕获)菜单，然后选择Stop(停止)或者按下F10键，还可以使用工具栏。?? ③还可以按F9键来执行“停止并显示”的功能，或者可以进入Capture(捕获)菜单，选择“停止并显示”。?? ④停止捕获后，在对话框最下角增加了一组窗口卷标，包括高级、解码、矩阵、主机表单、协议分布和统计信息。?? ⑤选择解码卷标，可以看到Sniffer?Pro缓冲器中的所有实际“数据”。分析该卷标结构及其内容。? 具体结构：分割为上中下三个相连接的窗口，分别用于显示不同信息内容；? 内容： 1）最上面得窗口显示的是捕获各帧的数量和主要信息（包括帧编号，帧状态，源地址与目的地址，摘要等信息）；? 2）中间的窗口显示的是所选取帧的协议信息（DLC，IP，UDP及TCP协议等的协议内容）；? 3）最下面得窗口显示的是帧中协议各项内容对应的位置和机器码（默认以ASCII码显示）。?? 4. 测试数据与实验结果 实验1捕获DNS协议数据包 （1）设定过滤器，将捕获数据包的范围缩小为DNS协议；
. XX省农信社 基于产品的网络流量、应用性能分析、故障定位分析项目 测试报告 2019年6月11日
目录
1概述 随着大量新兴技术和业务趋势的推动，用户的网络架构、业务系统和数据流量日趋庞大、复杂。为了保证网络和业务系统运行的稳定和畅通，我们需要对网络及业务系统进行全方位监测，以确保网络及应用系统可以正常、持续地运行。 应用性能管理是一个新兴的市场，其解决方案通过监控应用系统的性能、用户感知，在应用出现异常故障时，帮助用户快速的定位和解决故障，其标准的需求如下： ?通过网络流量分析工具，掌握各级网络运行的趋势和规律，主动、科学地进行网络规划和策略调整，将网络管理的模式从被动变为主动： ?通过网络流量分析工具，实时监控网络中出现的非法流量，及时采取管控措施，保障应用系统的安全运行； ?应用系统出现问题（如运行缓慢或意外中断时，）通过网络流量分析工具可回溯历史网络流量，快速找出问题的根本原因并及时解决。 ?网络拥堵时，通过网络流量分析工具快速判断是正常应用系统占用了带宽还是异常流量占用了带宽，立即执行相应、有效的控制措施。 ?从最终用户感知的角度，提供多维度的应用性能监控，实时掌握应用系统的性能状况； ?7×24小时实时监控各区域用户的真实使用体验，及时发现用户体验下降，并及时作出相应的处理，提升用户满意度。 ?当故障发生时，快速定位故障域，缩短故障分析时间，降低故障对最终用户造成的影响，提高系统的运维质量。 年APM市场全球分析报告与魔力象限分析，Riverbed(OPNET)公司已经成为全球这个领域的领导者。 OPNET公司的客户群体非常广泛，国的用户包括中国移动、中国网通、中国电信、信息产业部电信规划研究院，中国农业银行总行，民生银行，新华人寿，中国海关总署，银河证券，国信证券，电信设备供应商中包括华为、大唐电信、摩托罗拉、中兴电子及西门子等。
#include
typedef struct tcpheader{ u_short sport;// 源端口 u_short dport;// 目的端口 u_int th_seq;// 序列号 u_int th_ack;// 确认号 u_char th_lenand;// 报文长度 u_char th_flags;//标志 #define TH_FIN 0x01 #define TH_SYN 0x02 #define TH_RST 0x04 #define TH_PSH 0x08 #define TH_ACK 0x10 #define TH_URG 0x20 u_short th_win;//窗口 u_short th_sum;//校验和 u_short th_urp;//紧急 }; // UDP格式 typedef struct udpheader{ u_short sport;// Source port 源端口 u_short dport;// Destination port 目的端口 u_short uh_len;// Datagram length 用户数据包长度u_short uh_sum;// Checksum 校验和 }; typedef struct udpnode{ ipaddress saddr; ipaddress daddr; u_short sport; u_short dport; u_short length; u_int upnum; u_int downnum; struct udpnode * next; struct udpnode * pre; }; typedef struct tcpnode{ ipaddress saddr; ipaddress daddr; u_short sport; u_short dport; u_short length;