1 数据包捕获原理
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数据包抓包分析数据包抓包分析是一种网络通信分析技术,通过捕获网络数据包并对其进行详细的分析,可以深入了解网络流量的详细情况,发现网络通信中的各种问题、威胁和漏洞。
以下是关于数据包抓包分析的详细介绍。
一、数据包抓取数据包抓取是进行数据包分析的第一步,它通过截获网络数据包并将其记录下来,以便后续的分析和处理。
在网络数据包抓取过程中,通常使用一些专门的数据包抓取工具,如Wireshark、tcpdump等来实现。
这些工具可以通过旁路监听或者利用操作系统的数据包过滤功能等方式,截获网络数据包并记录下来。
二、数据包分析工具在进行数据包分析时,需要使用一些专门的数据包分析工具。
这些工具可以对截获的数据包进行详细的解析和处理,帮助分析人员更好地了解网络流量和通信情况。
常用的数据包分析工具包括Wireshark、tcpdump、Sniffer等。
其中,Wireshark是一款非常流行的开源网络协议分析工具,它可以捕获网络数据包并显示详细的层次结构和协议信息。
tcpdump则是一款常用的命令行网络分析工具,它能够以人类可读的格式输出数据包的详细信息。
三、数据包分析实践在进行数据包分析时,通常需要遵循一定的步骤。
首先,需要明确分析的目的和需求,确定需要抓取哪些数据包以及需要分析哪些协议和端口。
其次,选择合适的数据包抓取工具进行数据包的捕获,并将捕获到的数据包保存为文本或者二进制文件。
然后,使用数据包分析工具对捕获到的数据包进行分析和处理,根据需求过滤、查找和分析数据包中的各种信息。
最后,根据分析结果得出结论,解决问题或漏洞。
四、数据包分析应用数据包抓取和分析在网络通信领域有着广泛的应用。
例如,在日常网络管理中,可以使用数据包分析工具检测网络通信中的异常和故障,如网络延迟、丢包、断流等。
在网络安全领域,可以使用数据包分析工具检测网络攻击、病毒传播等安全威胁,及时发现并防范潜在的安全风险。
此外,在软件开发和调试过程中,可以使用数据包分析工具对软件产生的网络流量进行分析,帮助开发人员更好地了解软件的运行情况和通信机制。
wireshark抓包原理解析Wireshark是一款功能强大的网络协议分析软件,可以帮助用户查看和分析网络数据包。
它能够从网络接口上捕获数据包,还可以根据不同的协议对数据包进行解析和分析。
那么,Wireshark是如何实现抓包的呢?下面,我们就从网络以及软件两个方面来解析Wireshark的抓包原理。
一、网络方面那么,数据包是如何到达我们的计算机的呢?它是通过网络线路、路由器等物理设备传输到各个计算机的网络接口上的。
当计算机收到数据包时,它会通过网络接口把数据包交给操作系统进行处理。
这个时候,Wireshark就可以通过在操作系统的网络接口处进行数据包捕获,从而实现对网络数据包的抓包。
当数据包进入网络接口时,它首先会被操作系统进行缓存。
这时,Wireshark就可以通过网络接口的混杂模式来抓取数据包。
混杂模式是指,网络接口会将所有经过它的数据包都传递给操作系统的缓存区,不管这些数据包是否是针对这台机器的。
这就使得Wireshark可以捕获所有经过这个网络接口的数据包。
二、软件方面Wireshark实现抓包主要是通过软件技术来实现的。
它使用了一种叫做「WinPcap」的软件包来实现对网络接口的监控和数据包的捕获。
WinPcap是一种针对Windows平台的网络接口抓包工具,它可以实现对网络接口的数据包进行捕获和过滤。
而Wireshark则是通过对WinPcap进行二次开发,来实现了更加丰富和强大的抓包功能。
当Wireshark收到从WinPcap传递来的数据包时,它首先会对数据包进行解析和过滤。
这个过程实际上就是Wireshark进行抓包和分析的核心部分。
它会根据数据包的协议类型和格式来进行解析,还可以根据用户的需求进行数据包的过滤,从而确保只抓取到用户所关心的数据包。
经过这些处理之后,Wireshark就可以在界面上展示出这些数据包的详细信息。
总结:Wireshark的抓包原理是通过在网络接口处捕获数据包,使用软件进行解析和过滤,并将结果呈现在界面上的方式实现的。
wireshark原理Wireshark是一个开源网络协议分析工具,它通过监听网络接口上的网络流量,捕获和分析网络数据包。
它能够解析各种网络协议,并将其显示为易于理解的形式,以帮助网络管理员和安全专家分析和故障排除网络问题。
Wireshark的工作原理如下:1. 捕获数据包:Wireshark通过监听网络接口(如以太网接口)来捕获网络数据包。
它可以捕获来自本地机器发送和接收的数据包,也可以通过网络抓取远程机器上的数据包。
捕获的数据包会存储在内存或磁盘中。
2. 解析数据包:Wireshark将捕获的数据包按照各种不同的网络协议进行解析。
它使用预先配置的协议解析器来检测和解析数据包中的各个协议层。
解析的过程包括将数据包拆分成不同的协议头部和数据字段,并对其进行解码和解析。
3. 将数据包表示为可视化形式:解析后的数据包将转换为易于理解的可视化形式,以便用户查看和分析。
Wireshark提供了多种视图,包括协议层次的树状视图、数据包详细信息的列表视图以及统计信息的图表视图等。
4. 过滤和搜索数据包:Wireshark允许用户使用过滤器来过滤和搜索特定类型的数据包。
过滤器可以基于各种条件,如协议类型、源/目标IP地址、端口号等来筛选数据包,以帮助用户快速找到感兴趣的数据包。
5. 分析和故障排除:Wireshark提供了一系列功能来帮助用户分析和故障排除网络问题。
用户可以查看数据包的详细信息、分析数据包的时间序列、统计流量的特征、发现协议错误等。
此外,Wireshark还提供了一些高级功能,如对流量进行重构和重放,探测网络中的潜在风险等。
总的来说,Wireshark的原理是通过捕获和解析网络数据包,将其转换为易于理解的形式,并提供一系列功能来帮助用户分析和故障排除网络问题。
网络数据传输管理技术的数据包捕获与分析随着互联网的迅速发展和普及,网络数据传输已经成为现代社会的重要组成部分。
无论是个人用户还是企业机构,都需要依靠网络进行数据传输和通讯。
在这个过程中,数据包是网络数据传输的基本单位,它包含了从发送端到接收端的所有信息。
在网络数据传输管理技术中,对数据包的捕获与分析是至关重要的一环。
数据包的捕获是指通过网络抓包工具捕获网络数据传输过程中的数据包,并对其进行记录、存储和分析。
这项工作可以帮助网络管理员或安全专家监控网络流量、发现网络问题、分析网络性能和进行安全审计。
而数据包的分析则是对捕获到的数据包进行深入的解析和研究,以便更好地理解网络传输过程中的细节和问题。
数据包的捕获与分析技术在网络管理中起着至关重要的作用。
首先,它可以帮助管理员监控网络流量,及时发现网络故障并进行排除。
当网络出现异常时,通过对捕获到的数据包进行分析,可以快速定位问题的根源,从而加快故障修复的速度。
其次,通过捕获和分析数据包,管理员可以了解网络用户的行为和需求,从而更好地优化网络性能和提升用户体验。
最后,数据包的捕获与分析也是网络安全工作的重要手段,它可以帮助防范网络攻击、检测恶意软件和保护网络数据安全。
在实际的网络管理工作中,有许多专业的数据包捕获与分析工具可供选择。
其中最知名的工具之一是Wireshark,它是一款开源的网络协议分析软件,可以捕获和分析网络数据包。
Wireshark支持多种网络协议的解析,可以帮助管理员深入了解网络通信的细节和问题。
除此之外,还有一些商业化的网络流量分析工具,如SolarWinds、PRTG等,它们提供了更加丰富的功能和更加友好的用户界面。
在进行数据包捕获与分析时,需要注意一些技术细节。
首先,要选择合适的捕获点,以确保能够捕获到需要的数据包。
其次,对捕获到的数据包进行存储和管理,可以使用专门的数据包存储设备或软件。
最后,对数据包进行分析时,需要结合实际情况和需求进行深入分析,以获得更加准确和有用的信息。
网络数据包捕获技术研究网络数据包捕获技术研究随着互联网的迅猛发展,网络数据成为人们交流、传递信息的主要方式。
网络数据的传递离不开数据包,数据包是在计算机网络中传输数据的最小单元。
网络数据包捕获技术是指通过软件或硬件工具获取网络数据包并对其进行分析,以获得有用的信息的过程。
本文将对网络数据包捕获技术进行一些探究。
一、捕获技术网络数据包的捕获涉及到硬件和软件两个方面。
硬件抓包通常采用专用硬件设备,如网络跟踪器、网络分析仪等。
而软件抓包则是指采用计算机软件工具来实现数据包的捕获。
1. 硬件抓包硬件捕获数据包的主要技术包括单端口监听技术、镜像端口监听技术、流镜像监听技术等。
单端口监听技术(SPAN)是指将网络设备的一个端口设置为监听模式,接收从其他端口发出的所有数据包。
它可以在不中断网络链路的情况下对网络的数据流进行监测。
镜像端口监听技术(RSPAN)是在SPAN的基础上,将监听的数据包通过VLAN等技术传递到其他交换机或管理员计算机上进行分析。
流镜像监听技术(ERSPAN)是在RSPAN的基础上,进一步进行网络层抓包,在监测时可通过路由器等设备进行分层处理。
2. 软件抓包软件捕获数据包的主要技术包括使用Wireshark、tcpdump等抓包工具,以及使用libpcap、WinPcap等软件开发包进行二次开发。
Wireshark是一种基于图形界面的网络协议分析器,它能够在多重网络协议中捕获并分析网络数据包。
tcpdump是一个抓包程序,可以从网卡驱动中捕获分析数据包,提供了更多命令行选项,支持更多的数据包格式。
libpcap是linux平台下的数据包捕获程序库,而WinPcap则是Windows平台下的数据包捕获程序库,它们提供了丰富的API 接口,可以方便地进行开发。
二、应用场景网络数据包捕获技术在很多领域都有广泛的应用,其中包括网络性能监测、网络安全监测、网络故障诊断等。
在网络性能监测领域,网络数据包捕获技术可以对网络拥塞情况、带宽使用情况、数据流量等指标进行实时监测和分析,有助于及时定位网络性能问题,并进行优化。
wireshark原理Wireshark原理。
Wireshark是一款开源的网络协议分析软件,它能够帮助用户捕获和分析网络数据包。
通过Wireshark,用户可以深入了解网络通信过程中的细节,包括协议的使用、数据的传输和网络性能等方面。
本文将介绍Wireshark的原理,包括其工作原理、数据捕获和分析过程,以及一些常见的应用场景。
Wireshark的工作原理基于网络接口的数据捕获和分析。
当用户启动Wireshark并选择要监控的网络接口后,Wireshark会开始捕获该网络接口上的数据包。
捕获到的数据包将会以列表的形式显示在Wireshark的界面上,用户可以通过过滤器和搜索功能来查找特定的数据包。
除了实时捕获外,Wireshark还可以加载保存的数据包文件进行分析。
在数据包捕获的过程中,Wireshark会对每一个数据包进行详细的解析,并将解析结果以树状结构和原始数据的形式展示出来。
用户可以通过展开树状结构来查看数据包的各个字段和协议头部的信息,从而深入了解数据包的结构和内容。
此外,Wireshark还提供了统计功能,用户可以通过统计功能来分析网络流量、协议使用情况和网络性能等指标。
Wireshark的应用场景非常广泛,它可以用于网络故障排查、安全审计、协议分析和网络性能优化等方面。
在网络故障排查中,Wireshark可以帮助用户捕获和分析异常的数据包,从而定位网络故障的原因。
在安全审计中,Wireshark可以用来监控网络流量,发现潜在的安全威胁。
在协议分析方面,Wireshark可以帮助用户深入了解各种网络协议的工作原理和通信过程。
在网络性能优化中,Wireshark可以用来分析网络流量和性能指标,从而优化网络设备和应用程序的性能。
总之,Wireshark是一款强大的网络协议分析工具,它通过数据捕获和分析来帮助用户深入了解网络通信过程中的细节。
通过本文的介绍,相信读者对Wireshark的原理有了更深入的了解,希望能够更好地利用Wireshark来解决实际的网络问题和挖掘网络通信的奥秘。
一、Python Sniff原理简介Python Sniff 是一种网络数据包捕获工具,通过对网络数据进行解析和分析,可以实现对网络通信的监听和分析。
Python Sniff 可以捕获网络数据包的原始信息,例如数据包的源位置区域、目的位置区域、协议类型、数据长度等,同时还可以提取出数据包中的具体内容,例如 HTTP 请求、TCP 数据等。
二、Python Sniff 的实现原理1. 网络数据包的捕获Python Sniff 的实现基于网络数据包捕获的技术,通常使用的库包括Scapy、PyShark 等。
这些库可以通过网络接口获取数据包,并且能够将数据包的内容进行解析和分析。
2. 数据包的解析一旦捕获到了网络数据包,Python Sniff 就会对其进行解析,提取出数据包的关键信息。
通过解析数据包的头部信息,可以获取到数据包的源位置区域、目的位置区域、协议类型等基本信息。
Python Sniff 还可以根据协议类型进行特定信息的解析,比如提取出 HTTP 请求的URL、TCP 数据的内容等。
3. 数据包的过滤Python Sniff 还可以根据用户设定的过滤规则,实现对特定类型或者特定来源的数据包进行捕获和分析。
这样可以有效减少不必要的数据包捕获,提高捕获效率。
4. 数据包的分析与输出捕获和解析完成后,Python Sniff 可以对数据包进行进一步分析,并将分析结果输出到指定的地方,比如控制台、日志文件、数据库等。
这样可以方便用户对网络通信进行监控和评估。
三、Python Sniff 的应用场景1. 网络安全监控Python Sniff 可以实时监控网络流量,捕获潜在的安全威胁。
通过对网络数据包的分析,可以及时发现并应对网络攻击、恶意软件传播等问题。
2. 网络性能评估Python Sniff 可以帮助用户对网络通信的性能进行评估,包括网络延迟、丢包率等指标。
通过对数据包的统计和分析,可以了解网络通信的效率和稳定性,为网络优化提供参考。
tcpdump工作原理tcpdump是一个在Linux系统中执行网络流量分析的命令行工具。
它可以监视计算机与其它设备之间的网络通信,并记录下所有的数据包。
tcpdump的工作原理包括捕获数据包、选择数据包和显示数据包三个部分。
一、捕获数据包tcpdump首先需要捕获数据包,并且以二进制格式进行存储。
在Linux系统中,所有的网络数据包都会通过网卡接口进行传输。
当一个数据包到达网卡接口时,它会首先被从硬件层面上读取,然后经过网络协议栈,最终被传送到应用程序中。
tcpdump利用一个称为“套接字”的机制,可以将网络数据包从网络协议栈中读取出来,并存储在内存中。
二、选择数据包在捕获了网络数据包之后,tcpdump会根据用户指定的条件来筛选数据包。
这些条件可以基于IP地址、MAC地址、端口号以及协议类型等。
tcpdump支持使用BPF(Berkeley Packet Filter)来过滤数据包。
BPF是一个在网络套接字中使用的过滤器,可以快速地对数据包进行过滤,并且不需要对所有数据包进行解析。
在执行过滤操作之前,tcpdump需要对原始的二进制数据包进行解析,并构建出对应的数据结构。
这个过程被称为“解码”。
tcpdump可以支持多种不同的协议,包括TCP、UDP、ICMP等。
它会根据不同的协议类型来进行解码,并将解码后的数据包转换成一些易于读取的形式。
三、显示数据包在完成数据包过滤和解码过程之后,tcpdump会将筛选出来的数据包显示在控制台上。
数据包会以如下格式展示:时间戳源IP地址→ 目的IP地址协议 [选项]其中,时间戳包括当前的秒数和微秒数,用于记录数据包捕获的时间。
源IP地址和目的IP地址分别表示数据包的源地址和目的地址。
协议表示数据包使用的协议类型,选项则表示一些其他的信息,如源端口、目的端口等。
最后,tcpdump还可以支持将数据包保存到PCAP文件中,以便后续进行更详细的分析。
综上,tcpdump的工作原理包括捕获、选择和显示数据包三个关键步骤。
数据包抓包分析抓包分析是数据通信领域中的一种重要技术手段,它可以帮助我们深入了解网络通信过程中的细节和问题。
本文将从抓包分析的基本原理、常用工具、应用场景和分析步骤等方面进行详细介绍,旨在帮助读者掌握这一技术并能够灵活运用。
一、抓包分析的基本原理在进行抓包分析之前,首先需要了解数据包的概念。
数据包是指在网络中进行信息交换时,按照一定格式封装的数据单元。
它包含了源地址、目的地址、数据内容和控制信息等重要信息。
抓包分析是通过在网络通信过程中拦截和解析数据包来获取网络通信的详细信息。
其基本原理是,在计算机网络中,数据包在传输过程中会经过一系列的网络设备,如路由器、交换机等。
我们可以在这些设备上设置抓包工具,将经过的数据包复制下来,并进行解析和分析。
二、抓包分析的常用工具1. Wireshark:Wireshark是一款广泛使用的网络抓包分析工具。
它支持多种操作系统,并提供强大的显示和过滤功能,可以方便地查看和分析抓取到的数据包。
2. tcpdump:tcpdump是一款基于命令行的抓包工具,适用于各种UNIX和Linux系统。
它可以实时捕获网络流量,并将数据包按照指定的过滤条件进行过滤和显示。
3. Fiddler:Fiddler是一款应用在Web开发和调试中的抓包工具。
它可以拦截并查看HTTP、HTTPS等协议的数据包,并提供一系列的调试和分析功能。
三、抓包分析的应用场景抓包分析在网络工程、网络安全、网络优化等领域中都有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景:1. 故障排查:通过抓包分析,我们可以了解网络通信的细节,快速定位故障点,并进行相应的修复。
2. 网络安全:抓包分析可以帮助我们检测、分析和阻断恶意代码、网络攻击和数据泄露等安全威胁,保护网络安全。
3. 性能优化:通过抓包分析,我们可以了解网络通信的瓶颈所在,优化网络架构,提高网络性能和用户体验。
四、抓包分析的步骤进行抓包分析时,通常需要以下几个步骤:1. 设置抓包环境:选择适当的抓包工具,并在需要的设备上进行安装和配置。
抓包的原理
抓包的原理是通过网络抓包工具来监听网络传输,然后截取网络数据包进行分析和处理。
具体步骤如下:
1. 网络监听:抓包工具在网络上创建一个虚拟网络接口来监听网络流量。
通常使用网络适配器混杂模式(promiscuous mode)来监听,使得网络适配器能够接收到所有经过该网络接口的数据包,而不仅仅是目标设备的数据包。
这样可以截取包括自己设备以及其他设备之间的所有网络通信。
2. 抓取数据包:当监听到网络上的数据流时,抓包工具会将数据包从网络接口中读取出来,并保存到一个缓存中,以供后续分析使用。
3. 解析数据包:对数据包进行解析,将数据包的各个字段和协议进行分析,包括源IP地址、目标IP地址、端口号、协议类
型等信息。
4. 数据包过滤:抓包工具可以定义过滤规则,根据需要选择性地处理或保存特定的数据包。
常见的过滤规则可以基于源IP
地址、目标IP地址、端口号、协议类型等条件来过滤数据包。
5. 数据包处理:抓包工具可以对数据包进行各种处理操作,例如统计网络流量、计算带宽、检测网络攻击、重放攻击等。
总之,抓包的原理是通过监听网络流量,截取数据包,解析和处理数据包内容,从而进行网络分析和诊断。
捕获网络数据包技术浅析作者:郭丽莉来源:《中国新技术新产品》2012年第05期[摘要]:计算机网络在传输数据时,为了保证所有共享网络资源的计算机都能公平、迅速地使用网络,通常把数据分割成若千小块作为传输单位进行发送,这样的传输单位我们通常称之为包,也叫“数据包”. 从网络捕获数据包是所有网络安全产品实现中非常重要的一环,它是安全产品其它功能的基础。
本文在此进行网络数据捕获的原理和技术的探讨。
[关键词]:捕获;网络;数据包;在码流中一个表示一个特定的叠块、层次、分量、分辨率和围地的连续的数据字段称为数据包。
数据包数据以8比特字节对齐数据包数据首先由一个包头引导,码头后面是数据包体,它包含了每一个相关编码子块的编码字节在构造包头和包体时必须遵循上述数据排放次序。
1数据包格式在TCP/IP互联网上传输的一个分组叫IP数据包(Datagram ),每个数据包包含一个头部和位于其后的数据。
在数据包头部的源和目的地址都采用IP地址。
位于数据包传输路径上的每一个路由器从数据包首部提取目的地址,由目的地址在路由器的路由表中查找发往目的地的下一跳地址,然后路由器将数据包传递给下一跳,直至到达目的地。
路由表有3个基本字段:目的网络地址字段,目的网络地址的地址掩码字段和到达目的网络的下一跳字段。
在数据包头部的目的地址总是数据包的最终目的地址。
目的地址与其对应的掩码“按位与”操作,得出目的地址主机所在网络的网络地址。
然后,根据这个网络地址,决定下一跳地址,通过一个特定的连接,将数据发给下一跳。
IP数据包首部(头)格式包含以下内容:(1)版本号(Vers ),包含了生成该数据包的IP协议的版本信息,它用来证实发送方,接收方和它们之间的所有路由器都同意的数据包格式。
(2)首部长度(Header Length)字段,给出了以32位字长为单位的首部长度。
(3)服务(Service Type)字段,包含5个子字段,3个比特的优先级干字段指明本数据包的优先级,允许发送方表示本数据包的重要程度。
wireshark的工作原理Wireshark是一种开源的网络协议分析工具,能够实时捕获网络数据包,并对其进行解析和显示。
它是一个功能强大且广泛使用的工具,用于故障排除、网络安全和性能优化等方面。
Wireshark的工作原理可以从捕获数据包、解析协议和显示数据三个方面来理解。
首先,Wireshark通过在网络接口上进行数据包捕获来开始工作。
它能够监听本地计算机上的网络接口,或者通过网络进行远程捕获。
Wireshark支持多种网络接口类型,包括以太网、无线网络和虚拟网络接口等。
通过这些接口,Wireshark能够获得经过网络传输的数据包。
当Wireshark捕获到数据包后,它会对这些数据包进行解析。
Wireshark能够识别和解析多种协议,包括以太网、IP、TCP、UDP和HTTP等。
它可以解析每个协议的头部信息,显示出源地址、目的地址、端口号等关键信息。
此外,Wireshark还能够对更高层次的协议进行解析,如HTTP请求和响应的内容。
通过解析数据包,Wireshark可以将网络通信的细节可视化,并提供更深入的上下文信息。
最后,Wireshark会将解析后的数据包以可视化的形式显示出来。
它提供了一个用户友好的界面,能够以列表、树形结构和详细视图的方式展示数据包。
在列表视图中,每个数据包都可以看到其基本信息,如时间戳、源地址和目的地址。
树形结构视图则逐层展示数据包的协议层级关系,用户可以展开每个层级来查看具体的字段值。
详细视图则展示了整个数据包的所有信息,包括各个协议头部和载荷的内容。
除了简单的数据包显示,Wireshark还提供了一些高级功能,用于网络分析和故障排查。
用户可以过滤、和排序数据包,以快速找到感兴趣的信息。
Wireshark还支持流重组,能够将属于同一流的数据包重新组装成完整的传输数据。
另外,Wireshark还提供了统计信息,如数据包的数量、协议分布和流量分析等。
这些功能使得用户能够更全面地了解网络通信的情况。
实验一:TCP数据包捕获及分析实验学时:4实验类型:设计实验要求:必做一、实验目的理解网络数据包的捕获原理及一般分析方法。
二、实验内容1. 根据参考程序编写一段基于Winpcap的TCP数据包捕获并分析的程序。
2. 要求再给定程序的基础上完成相关功能:1)提示用户对要嗅探的网卡进行选择,并在所选择的网卡上进行数据包捕获。
2)完成数据输出功能,输入以下内容,但不限于:✓输出数据包到达的时间,数据包大小等信息。
✓输出对数据包的以太网帧头进行解析,输出其源MAC地址、目的MAC地址、上层协议类型等信息。
✓输出IP协议报头的相关内容。
✓输出TCP报头的相关内容。
三、实验原理、方法和手段以太网(Ethernet)具有共享介质的特征,信息是以明文的形式在网络上传输,当网络适配器设置为监听模式(混杂模式,Promiscuous)时,由于采用以太网广播信道争用的方式,使得监听系统与正常通信的网络能够并联连接,并可以捕获任何一个在同一冲突域上传输的数据包。
IEEE802.3 标准的以太网采用的是持续CSMA 的方式,正是由于以太网采用这种广播信道争用的方式,使得各个站点可以获得其他站点发送的数据。
运用这一原理使信息捕获系统能够拦截的我们所要的信息,这是捕获数据包的物理基础。
Winpcap是针对Win32平台上的抓包和网络分析的一个架构。
它包括一个核心态的包过滤器,一个底层的动态链接库(packet.dll)和一个高层的不依赖于系统的库(wpcap.dll)。
抓包是NPF最重要的操作。
在抓包的时候,驱动使用一个网络接口监视着数据包,并将这些数据包完整无缺地投递给用户级应用程序。
实验可根据Winpcap提供WinPcap Documentation(参考\WpdPack\doc\目录,或下载Winpcap中文手册)的样例程序进行修改和设计。
四、实验组织运行要求1.安装Winpcap驱动及开发库。
2.实验程序需演示和答辩,并记录期末考查成绩中,同时要求最终完成的TCP 包分析器,有较友好的界面和提示,并且在实验程序中设计者的相关信息。
wireshark抓包的原理Wireshark是一个网络封包分析软件,可以帮助用户深入分析网络数据包,查询网络故障,查看网络流量等。
其抓包原理如下:一、原理简介Wireshark通过网络接口捕获网络数据包,然后对这些数据包进行解析,显示出各个协议层的信息。
Wireshark能够识别众多协议,展示协议的结构,以及解码协议中的字段。
二、抓包流程Wireshark的抓包流程主要包括以下几个步骤:1、开启网络接口Wireshark必须在合适的网络接口上进行捕获操作。
用户需要选择某个网络接口并打开它以进行抓包。
2、捕获数据包Wireshark通过网络接口进行数据包捕获。
捕获的数据包可能源自不同协议层、不同网络节点、不同IP地址的设备等。
3、数据包过滤Wireshark支持对捕获的数据包进行过滤操作,用户可设置过滤条件以筛选所需数据包并且减少数据包解码的开销。
4、解码数据包5、展示数据包信息Wireshark将解码后的数据包以关系型的方式进行展示,树形展示协议层次结构,同时在数据包详细信息视图中显示当前选中数据包的完整信息。
6、保存数据包用户可将捕获的数据包保存为不同的文件格式,并且对数据包进行压缩操作。
Wireshark的不足之处在于大规模网络的数据包捕获和分析。
由于通信流量每分钟可以达到数千兆以上,大规模网络监控需要极高的处理性能和存储容量。
因此,Wireshark 在分析深度、分析速度、存储容量等方面无法满足大规模网络监控的需求。
四、总结Wireshark作为网络数据包捕获与分析的典型代表,被广泛应用在网络故障排查、网络优化等领域。
其集成的数据过滤、数据解码、数据可视化等功能,大大减轻分析人员的工作量,并帮助人员更好地理解和把握数据包信息。
青 岛 农 业 大 学 计算机网络综合实习
论 文 题 目 : UDP包解析软件的设计与实现 专 业 班 级 : 计本0803
姓名(学号): 周方盼(20082845)
2011年 11 月 16 日 UDP包解析软件的设计与实现 1数据包捕获原理
由于目前用的最多的网络形式是以太网,在以太网上,数据是以被称为帧的数据结构为单位进行交换的,而帧是用被称为带碰撞检测的载波侦听多址访问即CSMA/CD 的方式发送的,在这种方法中,发送到指定地址的帧实际上是发送到所有计算机的,只是如果网卡检测到经过的数据不是发往自身的,简单忽略过去而已[3]。正是这种基于CSMA/CD 的广播机制,这就给连接在网络上的计算机捕获来自于其他主机的数据带来了可能,即通过对网络接口的设置可以使网卡能够接收到所有经过该机器的数据,然后将这些数据做相应处理并实时分析这些数据的内容,进而分析网络当前状态和整体布局。从广义的角度上看,一个数据包捕获机制包含三个主要部分。首先是最底层针对特定操作系统的包捕获机制,然后是最高层针对用户程序的接口,第三部分是数据包过滤机制。不同的操作系统实现的底层包捕获机制可能是不一样的,但从形式上看大同小异。数据包常规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。而数据包捕获机制是在数据链路层增加一个旁路处理,对发送和接收到的数据包做过滤缓冲等相关处理,最后直接传递到应用程序[4]。值得注意的是,数据包捕获机制并不影响操作系统对数据包的网络栈处理。对用户程序而言,数据包捕获机制提供了一个统一的接口,使用户程序只需要简单的调用若干函数就能获得所期望的数据包。这样一来,针对特定操作系统的捕获机制对用户透明,使用户程序有比较好的可移植性。数据包过滤机制是对所捕获到的数据包根据用户的要求进行筛选,最终只把满足过滤条件的数据包传递给用户程序。
2 数据包捕获方法 纵观国内外使用的包捕获机制的方法,大致可归纳为两类:一类是由操作系统内核提供的捕获机制;另一类是由应用软件或系统开发包通过安装包捕获驱动程序提供的捕获机制,该机制主要用于Win32 平台下的开发。操作系统提供的捕获机制主要有四种[5]:BPF、DLPI、NIT 和Sock Packet 类型套接口。BPF 由基于BSD 的Unix 系统内核所实现。DLPI 是Silaris 系统的内嵌子系统。NIT 是SunOS4系统的一部分,但在Solaris 系统中被DLPI 及NIT 所取代。Linux 核心则实现了Sock Packet的包捕获机制。从性能上看,BPF 比DLPI 及NIT 好得多,而Sock Packet 最弱。Windows操作系统没有提供内置的包捕获机制。它只提供了数量很少并且功能有限的API 调用。PCAUSA 公司提供了一个商业的产品,该产品提供了包捕获接口并且包括了一个BPF 兼容的过滤器。然而,用户接口过于低级并且该产品不提供象过滤器生成函数那样的抽象函数。WinPcap 是Win32 上的第一个用来捕获数据包的开放系统软件包,它是一种新提出的强有力并且可扩展的框架结构。WinPcap 包含了一系列以前系统所没有的创新特性。本文中将主要使用目前比较流行的WinPcap 软件包来提供捕获机制,因为它始终把性能放在首位,能支持十分苛求的应用要求[6]。由于网络适配器一般工作在数据链路层,因此所得到的报文是链路层的报文,它除了应用层的数据外,还包括数据链路层帧头、IP 报文头、以及IP 层之上的TCP 或UDP 报文头,并且应用层还有可能也定义了自己的帧结构。本文设计的捕获程序是由运行在Windows 核心层的包捕获驱动程序实现的。不使用专用的数据采集系统,而是通过网卡来捕获数据,所以必须要有一个高效的丢包率低的包捕获驱动程序。该驱动程序采用WinPcap 包捕获结构。该包捕获结构具有与网络适配卡无关的特性,并且独立于网络的具体形式,如令牌环、以太网、点到点协议PPP 等,因此适应面广。利用WinPcap 的捕获数据技术对底层数据进行捕获。首先用户应用程序向网卡设备驱动程序发出请求,由网卡设备驱动程序激活从网络拷贝每个分组的数据包,并且将它们分发到对应的应用程序[7]。捕获流程如图1 所示。图1 捕获数据流程图具体步骤如下:1、打开网卡,并设为混杂模式。2、回调函数Network Tap[10]在得到监听命令后,从网络设备驱动程序处收集数据包,把监听到的数据包负责传送给过滤程序。3、当Packet filter 监听到有数据包到达时,NDIS 中间驱动程序首先调用分组驱动程序,该程序将数据传递给每一个参与进程的分组过滤程序。4、然后由Packet filter 过滤程序决定哪些数据包应该丢弃,哪些数据包应该接收,是否需要将接收到的数据拷贝到相应的应用程序。5、通过分组过滤器后,将数据未过滤掉的数据包提交给核心缓冲区。然后等待系统缓冲区满后,再将数据包拷贝到用户缓冲区。监听程序可以直接从用户缓冲区中读取捕获的数据包。6、关闭网卡。
3 数据包捕获实现 关于数据包捕获的实现算法是十分的简单的,当网卡设置为混杂模式时,在网内的数据包都会被发送一份到网卡上。以电子邮件为例,在发送邮件连接信息和邮件头的端口号是25 端口。据此,只需要监听网络是否25 端口的数据包,如果有,则进一步判断其数据报的IP 是否是我们需要监听的计算机的IP,如果是,则检查是否有以指定IP 命名的文件夹,动态命文件名存储数据包;如果不是,一方面我们可以存储数据包,也可以丢弃[8]。程序主要函数如下:void CMainFrame::OnOptAdpater()//提取网卡信息void CMainFrame::OnUpdateOptAdpater(CCmdUI* pCmdUI)//数据包捕获开始后,禁止选择网卡void CMainFrame::OnFileStart()//开始捕获void CMainFrame::OnFileStop()//暂停捕获UINT ReceivePacket (LPVOID param)//接收数据包CListCtrl &ctrl=this->GetListCtrl();//将所捕获数据包的内容复制下来,并保存到CArray 数组中,以备将来使用在实际应用中,用户系统只关心一些特定的数据。因此高效的信息过滤机制是系统的重要组成部分,它使得用户系统可以指定特定的子网主机以及指定的协议类型,只将用户关心的数据向上层提交,从而提高系统的工作效率。WinPcap 使用了一个高效的数据包过滤机制,BPF(伯克利数据包过滤)。与应用层过滤机制相比,BPF 机制是一种内核层的过滤机制,通过它可以大幅度地提高包过滤时的性能。在过滤机制中,对于开发人员来说,最重要是要掌握它的过滤规则,因为WinPcap 就是通过调用相应的函数,来使用这些过滤规则实现对数据包实现过滤的[9]。考虑到性能的因素,在使用过滤器前,NPF 提供一个JIT 编译器将它转化成本地的80x86函数。当一个数据包被捕获,NPF 调用这个本地函数而不是调用过滤器的解释器,这使得处理过程相当快。程序主要函数如下:void CMainFrame::OnOptFilter()//设置过滤器BOOL CMainFrame::Filter(const unsigned char *pkt_data)//过滤数据包void CMainFrame::OnUpdateOptFilter(CCmdUI* pCmdUI)//数据包捕获开始后禁止设置过滤器捕获结果如图2 所示。图2 数据包捕获结果 具体代码如下:
#include "stdio.h" #include "stdlib.h" #include "iostream.h" #include "pcap.h" #include "winsock2.h" #pragma comment(lib,"ws2_32") #pragma comment(lib,"wpcap")
//以太帧头结构体 typedef struct ether_header { unsigned char ether_dhost[6]; unsigned char ether_shost[6]; unsigned short ether_type; }ETHHEADER,*PETHHEADER; //IPv4包头结构体 typedef struct ip_header { unsigned char ver_ihl; //Version (4 bits) + Internet header length (4 bits) unsigned char tos; //Type of service unsigned short tlen; //Total length unsigned short identification; //Identification unsigned short flags_fo; //Flags (3 bits) + Fragment offset (13 bits) unsigned char ttl; //Time to live unsigned char proto; //Protocol unsigned short crc; //Header checksum u_char ip_src[4]; //Source address u_char ip_dst[4]; //Destination address }IPHEADER,*PIPHEADER; //UDP包头结构体 typedef struct udp_header { u_short sport; //源端口号 u_short dport; //目的端口号 u_short len; //数据报长度 u_short crc; //校验和 }UDPHEADER,*PUDPHEADER;
void InitAdapter(); //初始化网络适配器 void dispatcher_handler(u_char*,const pcap_pkthdr*,const u_char *);//解析UDP数据包格式 void CloseAdapter(); //关闭网络适配器
FILE *fp; pcap_if_t *alldevs,*d; char errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE]; pcap_t *adhandle;
void main() { int count=0,number; printf("Please enter the number of packet sended:"); scanf("%d",&number); InitAdapter(); fp=fopen("d://buhuo//udp.txt","w");