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1、目录中南大学课程设计报告课程：计算机网络课程设计题目：基于Winpcap的网络流量统计分析指导教师：张伟第一章总体设计一、实体类设计P3二、功能类设计P3三、界面设计P3第二章详细设计一、实体类实现P4二、功能类实现P4三、界面实现P5第三章源代码清单及说明一、 CaptureUtil.javaP7二、 MyPcapPacketHandler.javaP9三、 PacketMatch.javaP9四、 Windows.javaP13第四章运行结果P19第五章心得体会P21第一章总体设计一、实体类设计TCP、UPD、ICMP、ARP、广播数据包五个包的数据结构设计二、功能类设计（ 1）网卡获取（
2、 2）包的抓捕（ 3）包的处理三、界面设计（ 1）布局（ 2）按钮功能连接第二章第二章详细设计一、实体类实现TCP、UPD、ICMP、ARP、广播数据包五个包的数据结构设计。本程序采用Java编写，基于win10pcap。Win10pcap是winpcap在win10系统上的适用版本。Java对于winpcap使用jnetpcap进行支持。对于TCP、UPD、ICMP、ARP、广播数据包五种类型的包，在jnetpcap的jar包中大部分已经封装好了相关的实体类型。对应如下：ARP实体类：work.Arp;UPD实体类：work.Icmp;IP实体类：work.Ip4;TCP实体类：org.jn
3、etpcap.protocol.tcpip.Tcp;UDP实体类：org.jnetpcap.protocol.tcpip.Udp;而对于其中的广播数据包，其判断我利用捕获到的IP包的目的地址进行判断，若其目的地址为255.255.255.255,则认为其为广播数据包。、功能类实现(1)网卡获取电脑上的包的发送与接受都得通过网卡来进行，所以为了完成局域网数据包的捕获和统计，我首先要做的是获取到电脑上的网卡列表，然后选择一个网卡进行包的捕获。而相关代码在jnetpcap的官网的示例代码1中可以找到，从中可以学习到的是jnetpcap的各种使用方法。在我电脑上可以捕获到三个网卡，一个是本机自身的物理
4、网卡，另外两个是虚拟机模拟出的虚拟网卡。选择网卡VWlwrar&VirtiilEttienmtAilaMer:VMwareVirtualEthernetAdapterRealtekElh&rnetControllerVMwareVirtualEthernetAdapterII(2)包的抓捕Jnetpcap中包的抓捕也是有着固定的格式的，这在官网的示例代码中也是可以找到的，只要设置好相关的参数，就可以进行抓捕具体方法如下，利用Pcap对象的loop方法。就是实例化一个Pcap对象，然后调用其loop方法。第一个参数arg0代表循环次数，第二个参数就是传入一个PcapPaketHandler或其子
5、类的对象，这个对象类型是要由我们自己编写的对包处理的方法。while(CaFtureUtila.loop(lrnijUdiidllit/lajne;op(intargorPeapPacketMandlerargldobjectargs)paF.c.Iqs1-(3)包的处理在这里对捕获的包的处理我是编写了一个PcapPacketHandler的子类，然后重写了nextPacket()方法。在这个方法里我把捕获到的包当作参数传递个具体的处理方法packetMatch.handlePacket(packet)。packetMatch.handlePacket(packet)方法是由我自己编写的。ha
6、ndlePacket是packetMatch的一个静态方法，可以直接调用。在这个方法里面，它会把捕获到的包的包头和TCP、UPD、ICMP、ARP、广播数据包五种类型的包的包头进行比较，以确认是否抓到了了相对应的包。这儿还用到的就是jnetpcap的内部的一个方法，就是packet.hasHeader(arg0),通过在arg0传入已在jnetpcap里封装好的包的类型的实例，可以很好的判断该包是属于什么包类型的，是TCP、UPD、ICMP、ARP还是广播数据包。然后内部对于各种包的信息的输出也有很好的支持，可以直接使用相应的toString方法，就可以输出各种相关信息。(4)网络流量统计对于
7、各个捕获到的包，分别针对各种类型的包设计了一个Double变量用于统计其传送过来相应包头的大小，并在停止抓包后将统计的数据输出在最下方的TextArea里面。三、界面实现本程序在设计GUI时使用了Java的一个很好的插件WindowBuilder。(1)布局一开始使用BorderLayout布局，安排好各个按钮位置，文本框位置。后来采用Absolutelayout,并将窗口大小固定化。在布局的最上方是一个JToolBar的实例对象，其中放置有选择网卡、开始抓包、停止抓包、清空记录等四个选项，中间是两个带滚动条的多行文本框，左边的用于显示捕获的包的列表，右边用于显示左边的我们选中的包的具体信息。
8、最下方会在停止抓包按钮生效后输出总的抓包情况。(2)按钮功能连接在布局的最上方是一个JToolBar的实例对象，其中放置有选择网卡、开始抓包、停止抓包、清空记录等四个选项，其中选择网卡的功能具体由JComboBox(多文本选择框)上的选项决定，这个多文本选择框监听着网卡获取的方法，它会从该方法获得一个网卡列表，然后将其文本输出。开始抓包的方法所对应的事件是抓包的事件，并且该抓包事件是个并发的进程。因为如果不将其设置为并发进程，其会使其它事件一直阻塞，甚至连停止抓包都做不到。停止抓包的事件其实是改变了开始抓包中的一个标志位，让其为假。该标志为为真，抓包程序会一直进行，该标志为为假，抓包停止。下方
9、两个文本框，左边的文本框监听的是开始抓包这个事件，当这个事件开始，这个事件会向文本框传输捕获到的包的列表，然后让其显示。而右边的文本框监听的是左边文本框我们选中的内容的相应事件。因为对于我们捕获到的包我进行了编号，当我们在左边的文本框选中了一个包之后，左边的文本框对应的包的序号会被右边的文本框获取，用于在一个列表中根据序号查找到相对应的包的详细内容，然后将其输出。统计功能的实现是在每个包的具体处理时，在处理包的方法类中已经有定义好几个静态变量用于计数，每个包具体处理时，将相对应的包类型数量加一即可。还定义了其它的变量用于统计流量大小，也是在每个包具体处理时，将相对应的包的大小加到相对应的静态变
10、量上即可。第三章源代码清单及说明CaptureUtil.java/该类负责网卡列表的获取、包的捕获、抓包程序的停止packageutil;importjava.util.ArrayList;importjavax.swing.JOptionPane;importorg.jnetpcap.Pcap;importorg.jnetpcap.PcapIf;importentity.Windows;publicclassCaptureUtilextendsThreadprivatestaticbooleanflag=true;publicstaticintnumber=2;privatestaticSt
11、ringBuildererrbuf=newStringBuilder();/用于存储任何错误信息/此方法用于获取设备上的网卡设施publicstaticArrayListCaptureNet()CaptureUtil.flag=false;/下面有部分代码来自jnetpcap官网的实例ArrayListalldevs=newArrayList();/用于存储搜索到的网卡/取得设备列表intr=Pcap.findAllDevs(alldevs,errbuf);if(r=Pcap.NOTOK|alldevs.isEmpty()JOptionPane.showMessageDialog(null,e
12、rrbuf.toString(),错误JOptionPane.ERROR_MESSAGE);returnnullreturnalldevs/此方法用于选取网卡并捕获包publicstaticvoidCapturePacket(ArrayListalldevs)CaptureUtil.flag=true;PcapIfdevice=alldevs.get(number);/*System.out.printf(nChoosing%sonyourbehalf:n,device.getDescription();*/打开选中的设备intsnaplen=Pcap.DEFAULT_SNAPLEN;/默认长
13、度为65535intflags=Pcap.MODE_PROMISCUOUS;/混杂模式，扑获所有类型的包inttimeout=10*1000;/10secondsinmillisPcappcap=Pcap.openLive(device.getName(),snaplen,flags,timeout,errbuf);if(pcap=null)JOptionPane.showMessageDialog(null,errbuf.toString(),错误”,JOptionPane.ERROR_MESSAGE);return;PacketMatchpacketMatch=PacketMatch.ge
14、tInstance();MyPcapPacketHandlermyhandler=newMyPcapPacketHandler();while(CaptureUtil.flag)pcap.loop(1,myhandler,/njnetpcap);pcap.close();publicvoidrun()CaptureUtil.CapturePacket(CaptureUtil.CaptureNet();publicstaticvoidStopCapturePacket()CaptureUtil.flag=false;publicstaticvoidClearPacket()PacketMatch.numberOfPacket=0;PacketMatch.hm.clear();Windows.lItems.clear();PacketMatch.numberOfArp=0;PacketMatch.numberOfTcp=0;PacketMatch.numberOfUdp=0;PacketMatch.numberOfIcmp=0;PacketMatch.numberOfWideSpread=0;
