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解析 IP 数据包 1. 课程设计目的 本章课程设计的目的就是设计一个解析 IP 数据包的程序， 并根据这个程序， 说明 IP 数据包 的结构及 IP 协议的相关问题，从而对 IP 层的工作原理有更好的理解和认识。 2. 课程设计要求 本设计的目标是捕获网络中的 IP 数据包，解析数据包的内容，将结果显示在标准输出上， 并同时写入日志文件。 程序的具体要求如下： 1）以命令行形式运行： ipparse logfile ，其中 ipparse 是程序名 , 而 logfile 则代表记 录结果的日志文件。 2 ）在标准输出和日志文件中写入捕获的 IP 包的版本、头长度、服务类型、数据包总长度、 数据包标识、分段标志、分段偏移值、生存时间、上层协议类型、头校验和、源 IP 地址和 目的 IP 地址等内容。 3）当程序接收到键盘输入 Ctrl+C 时退出 3. 课程设计分析 3.1 网卡设置 为了获取网络中的 IP 数据包，必须对网卡进行编程，在这里我们使用套接字 (socket) 进行 编程。 但是， 在通常情况下， 网络通信的套接字程序只能响应与自己硬件地址相匹配的数据 包或是以广播形式发出的数据包。 对于其他形式的数据包， 如已到达网络接口， 但却不是发 送到此地址的数据包， 网络接口在骓投递地址并非自身地址之后将不引起响应， 也就是说应 用程序无法收取与自己无关的数据包。 我们要想获取网络设备的所有数据包， 就是需要将网 卡设置为混杂模式。 3.2 程序设计 本程序主要由三部分构成： 初始化原始套接字， 反复监听捕获数据包和解析数据包。 下面就 结合核心代码对程序的具体实现进行分析， 同时使程序流程更加清晰， 去掉了错误检查等保 护性代码。 3.2.1 使用原始套接字 套接字分为三种，即流套接字 (Stream socket) 、数据报套接字 (Datagram Socket) 和原始套接字 (Raw Socket) 。要进行 IP 层数据包的接收和发送，应使用原始套接字。创建 原始套接字的代码如下： Socket sock: Sock=wsasocket(af_inet,sock_raw,ipproto-ip,null,0,wsa-flag-overlapped): 本设计不用考虑超时情况。 创建套接后， IP 头就会包含在接收数据包中。然后，我可以设置 IP 头操作选项，调用 setsockopt 函数。其中 flag 设置为 true, 并设定 IP-HDRINCL 选项，表明用户可以亲自对 IP 头进行处理。最后使用 bind() 函数将 socket 绑定到本地网卡上。绑定网卡后，需用 WSAIoctl() 函数把网卡设置为混杂模式， 使网卡能够接收所有的网络数据。 如果接收的数据 包中的协议类型和定义的原始套接字匹配， 那么接收的数据就拷贝到套接字中， 因此， 网卡 就可以接收所有经过的 IP 包。 3.2.2 接收数据包 在程序中可使用 recv() 函数接收经过的 IP 包。该函数有四个参数，第一个参数接收操作所 用的套接字描述符； 第二个参数接收缓冲区的地址； 第三个参数接收缓冲区的大小， 也就是 所要接收的字节数； 第四个参数是一个附加标志， 如果对所发送的数据没特殊要求，