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1、 计算机网络课程设计实验报告题 目 发送Ethernet ARP包 学 院 数理与信息工程学院 专 业 计算机科学与技术 班 级 计科101 学 号 201059225101 学生姓名 王立娟 同组成员 潘明越、曾兵、田胜杰、宋炼杰、陈坦、韦国挺 指导教师 郭步 编写日期 2012-6-30 目录一、程设计的目的和意义2二、设计的内容和要求2三、设计的相关技术33.1 ARP协议及工作原理33.2 ARP的分组格式33.3工作原理43.4 ARP包的填充6四、程设计过程64.1流程图74.2源程序84.3运行结果18五、课程设计小结19六、参考文献19一、程设计的目的和意义IP地址将不同的物理
2、地址统一起来，从而将物理地址隐藏起来，上层软件使用IP地址标识结点。但是。两台计算机只有在知道彼此的物理地址时才能进行通信。IP数据包常通过Ethernet发送。Ethernet设备并不识别32位IP地址，它们是以48位MAC地址传输Ethernet数据包的。因此，IP驱动器必须把IP目的地址转换成Ethernet网络目的地址。这两种地址之间存在着某种静态的或动态的映射，通常需要查看一张表来进行这种映射。这种地址协议（ARP）就是用来确定这些映象的协议。ARP工作时，送出一个所希望的IP地址的Ethernet广播数据包。目的地主机以一个含有IP和Ethernet地址对的数据包作为应答。发送者将
3、这个地址对高速缓存起来，以节约不必要的ARP通信。本课程设计的目的是进一步熟悉ARP协议的帧结构以及它的运行过程。二、设计的内容和要求2.1 基本要求 本次课程设计的基本要求是在熟悉ARP协议并了解Winpcap编程，或者下载JAVA类：jpcap包构造ARP包，选择并打开网卡，将ARP包发送。1)命令行格式：arpsend src_ip src_mac dst_ip dst_mac flag其中arpsend作为程序名。各参数意义：src_ip: 源IP地址。src_mac: 源MAC地址。dst_ip: 目的IP地址。dst_mac: 目的MAC地址。Flag：0表示ARP请求;1表示AR
4、P应答。例如:arpsend 192.168.1.1 FA:01:02:03:04:05 192.168.1.2 0D:E1:02:03:B4:06 12)输出：Send OK。3)程序的正确性的检验。可以安装一个截包软件，如Iris,运行该软件以查看能否收到程序发出的ARP包，并检查包中个字段填充的内容（如各地址，协议类型）是否正确。Error! No bookmark name given.2. 2系统开发语言及环境的选择操作系统：Windows XP Professional运行环境：Microsoft Visual C+ 6.0开发语言：C语言，C+等三、设计的相关技术3.1 ARP协
5、议及工作原理 ARP协议是“Address Resolution Protocol”（地址解析协议）的缩写。在局域网中，网络中实际传输的是“帧”，帧里面是有目标主机的MAC地址的。在以太网中，一个主机要和另一个主机进行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址。但这个目标MAC地址是如何获得的呢？它就是通过地址解析协议获得的。所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。ARP协议的基本功能就是通过目标设备的IP地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行。ARP的基本运行过程是：1) 主机A希望发送数据分组给主机B，但不知道B的物理地址。2) A发送广播报
6、文，要求B主机用它的物理地址来响应。3) 网站上所有主机都接收到这个分组。4) B识别出自己的IP地址，发送应答报文，告诉A自己的物理地址。32 ARP的分组格式物理帧头（14B）ARP帧结构（28B）填充数据（18B）CRC(4B)图一 ARP分组格式目的MAC (6B)源MAC(6B) 类型（2B） 图2 物理帧头 0 8 16 24 31（位） 硬件类型（Ethernet：0x1） 上层协议类型（IP：0x0800）硬件地址长度（0x6）IP地址长度（0x4） 操作（请求： 0x1； 应答： 0x2） 源MAC地址 源MAC地址 源IP地址 源IP地址 目的MAC地址 目的MAC地址 目
7、的IP地址图3 ARP帧结构3.3工作原理： 源主机在传输数据前，首先要对初始数据进行封装，在该过程中会把目的主机的IP地址和MAC地址封装进去。在通信的最初阶段，我们能够知道目的主机的IP地址，而MAC地址却是未知的。这时如果目的主机和源主机在同一个网段内，源主机会以第二层广播的方式发送ARP请求报文。ARP请求报文中含有源主机的IP地址和MAC地址，以及目的主机的IP地址。当该报文通过广播方式到达目的 主机时，目的主机会响应该请求，并返回ARP响应报文，从而源主机可以获取目的主机的MAC地址，同样目的主机也能够获得源主机的MAC地址。如果目的主机和源主机地址不在同一个网段内，源主机发出的I
8、P数据包会送到交换机的默认网关，而默认网关的MAC地址同样可以通过ARP协议获取。经过ARP协议解析IP地址之后，主机会在缓存中保存IP地址和MAC地址的映射条目，此后再进行数据交换时只要从缓存中读取映射条目即可。ARP协议工作原理详见图4.图4 网段内ARP工作原理关于ARP的功能，仅限于在没有安全防护的网络里。1) 如果有多个用户都在同一个网关上网，那么若要禁止机器A上网，应该怎么做呢？就是让A得不到正确的网关的ARP映射。可以采取如下措施：伪装成网关，给机器A发送ARP包，该ARP的发送方为网关的IP，而MAC部分随便填一个地址；接收方正确填写A的相关信息。2）基于ARP欺骗的监听。如果
9、某台计算机C和计算机A、B位于同一个局域网内，那么如何监听A和B间的通信呢？很简单，对A说“我是B”，在对B说“我是A”。具体的操作如下：给A发送一个伪造的ARP回应包，告诉A，B的IP对应的MAC为C的MAC地址，于是A就会相应地刷新自己的ARP缓存，将发给B的数据都发送到主机C上来。当然，因为ARP缓存是动态的，有超时时间，所以必须每隔一段时间就给A发送一个ARP回应包。为了不让B发现，我们还要对每次接受到的数据包进行转发。这样就监听了A发送给B的信息。如果想监听B发送给A的信息，方法类似。34 ARP包的填充 将命令行的参数作适当的转换后填到ARP分组结构的各字段中即可。 要注意的是，填
10、充请求包时。因为包要在Ethernet上广播，所以，物理帧头的“目的MAC”字段要填充为FFFFFFFFFFFF；而ARP帧结构中的目的MAC可填充为任意值，因为它此时不起作用。“填充数据”字段要填充为0。四、程设计过程4.1 流程图Y获取网卡列表？选择网卡打开？命令行参数 = 6？Flag=0？发送包成功？ 开始YNYNYNNNY结束关闭网卡 释放包结构分配及初始化发送包结构进入发送ARP包函数填充DLC的其他字段及ARP头的各字段ARP请求，填充DLC头中目的MAC及FlagARP请求，填充DLC头中目的MAC（广播，全F）及Flag定义ARP包结构并初始化 图5 程序流程图4.2源程序#
11、include #include #include #include #include #include #include #pragma comment(lib,ws2_32.lib)/ DLC头typedef struct DLCHeader unsigned char DesMAC6; unsigned char SrcMAC6; unsigned short Ethertype; DLCHEADER;/ ARP桢typedef struct ARPFrame unsigned short HW_Type; unsigned short Prot_Type; unsigned char HW_Addr_Len; unsigned char Prot_Addr_Len; unsigned short Flag; unsigned char Send_HW_Addr6; unsigned char Send_Prot_Addr4; unsigned char Targ_HW_Addr6; unsigned char Targ_Prot_Addr4; unsigned char
