网络流量统计系统的设计与实现

本科毕业设计网络流量统计系统的设计与实现姓名杨芳学院信息与电气工程学院专业网络工程年级2010学号20102212305指导教师李阿丽2014年5月15日独创声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。此声明的法律后果由本人承担。作者签名：年月日毕业论文（设计）使用授权声明本人完全了解鲁东大学关于收集、保存、使用毕业论文（设计）的规定。本人愿意按照学校要求提交论文（设计）的印刷本和电子版，同意学校保存论文（设计）的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存论文（设计）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布论文（设计）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者：年月日毕业设计开题报告姓名杨芳学院信息与电气工程学院年级2010学号20102212305题目网络流量统计系统的设计与实现课题来源教师推荐课题类别应用研究选题意义（包括科学意义和应用前景，研究概况，水平和发展趋势，列出主要参考文献目录）：网络流量统计系统的设计与实现对于监测黑客的攻击或者网络异常有一定的作用，是网络管理员能够及时获知网络流量变化，及时采取一定的措施去避免信息泄露，保护计算机，这就是网络流量统计系统的意义所在，对于网络流量统计系统的设计的目的主要是为了尽可能的保护用户信息的安全，在这个网络尤其发达的年代，网络信息安全也变得尤为重要，所以我选择的这个课题具有实际的作用，主要的功能是抓获网络数据包，并且分析数据包，并且用图形化界面的方式呈现，图像化界面可以使用户能更加清楚地知道什么时候发生了网络拥塞，这个时候最容易出现信息泄露的危险，这样能及时给用户提醒，从而起到保护信息的作用。主要参考文献：[1]谢希仁.计算机网络[M].北京：电子工业出版社，2011.[2]董相志.Windows网络编程案例教程[M].北京：清华大学出版社，2013.[3]韩新宇，章慧君.Windows下实现网络数据包捕获[J].仪器仪表用户，2005（06）：6-9.[4]王清贤，寇晓蕤.嗅探器原理及预防检测方法[J].信息工程大学学报，2000（04）：55-57.研究主要内容和预期结果（说明具体研究内容和拟解决的关键问题，预期结果和形式，如在理论上解决哪些问题及其价值，或应用的可能性及效果）：具体研究内容和解决关键问题是：具体研究的内容是关于网络流量统计的，主要是对数据包协议的分析，网络流量统计这个设计中，我准备了三个模块，主要是三个功能，第一个模块，数据包的捕获，第二个模块，数据包的分析，第三个模块，图形化界面的实现，对于数据包的捕获及分析，可以用于网络安全方面，当出现异常的网络数据包，或者网络突然堵塞时，可能是发生了黑客攻击，图形化界面可以清楚地看到网络堵塞，此时流量过多，本设计可以一定程度的嗅探到网络攻击。预期结果和形式是：当选择好网卡之后进行捕获，会捕获到TCP，UDP，ICMP的数据包，在数据分析区域会对所选择的数据进行分析，在捕获数据的同时，打开图形化界面，就会用条形图的形式显示出IP流量的个数，从而得知当前的网络状况。从理论上应该解决的问题有：模块的设计安排，相关模块的代码的实现，各种协议头部的定义，这样才能对捕获到的数据包进行正确的分析。网络流量统计系统的设计与实现有利于网络管理员的工作，通过数据与图形化界面的同时呈现，使网络管理员能够简单明了的了解到当前的网络状况。拟采取的研究方法和技术路线（包括理论分析、计算，实验方法和步骤及其可行性论证，可能遇到的问题和解决方法，以及研究的进度与计划）：本设计拟采取C++语言，在VC++6.0环境下进行编译，本系统准备利用Winpcap工具和MFC技术进行设计研究的。实验步骤是：(1)首先要选择网卡，选择好网卡之后，才可以进行数据包的捕获。(2)当捕获了数据之后，就可以进行数据的分析，根据所定义的协议的头部，对协议进行分析，分析的信息在分析模块显示。(3)图形化界面的实现，通过获取到数据包的信息，反映到图形化界面显示。可能遇到的问题，进行数据分析时，可能由于数据包的定义问题，出现分析不正确的情况，因此一定要定义好协议头部；还可能出现图形化界面和捕获数据的过程出现不同步的情况，可以设置一个定时器，这样就可以同时进行。进度安排：2013.11-2013.12：确定了我要做的课题；2014.01-2014.03：学习相关文献，进行课题调研，学习C++编程知识以及MFC等，明确任务目标，并且完成开题报告；2014.03-2014.04：对所设想的模块进行逐步实现，完成总体设计，进行测试；2014.04-2014.05：书写论文，准备答辩。指导教师意见（对论文选题的意义、应用性、可行性、进度与计划等内容进行评价，填写审核结果：同意开题、修改后再开题、不同意开题）：随着网络的迅速发展，网络流量统计系统有着越来越高的研究价值，因为网络安全已经变得越来越重要，网络攻击随时存在，对于此选题，可以捕获数据包，分析数据包，以及图像化显示当前网络状况，综上，该论文选题有着一定的意义与较强的应用性。该开题报告中指出的网络流量统计系统的实现过程可行，难度适中。进度安排合理。准备充分，同意开题。今后，要针对需求，结合开题报告，认真完成论文的写作。签名：年月日学院毕业论文（设计）领导小组意见：（签章）年月日毕业设计结题报告姓名杨芳学院信息与电气工程学院年级2010学号20102212305题目网络流量统计系统的设计与实现课题来源教师推荐课题类别应用研究本课题完成情况介绍（包括研究过程、实验过程、结果分析、存在的问题及应用情况等。）本课题主要是研究网络流量统计，其主要功能是网络数据包的捕获，数据包的分析，以及图形化界面的实现，在这个课题进行过程当中，首先要可以实现数据包的捕获，主要用到了Winpcap的基本原理，对于数据包分析，通过定义各种协议的数据包首部格式，当捕获到数据后，通过对其首部的分析，可以分析出起协议类型，长度，校验和等等各种信息，图形化界面的实现需要通过MFC，建立一个对话框，通过画刷、画笔绘制图形，目前本系统可以捕获到TCP，UDP，ICMP的数据包，并且可以分析这几个协议的信息，还能以条形图的形式表现出来，这样可以一目了然的了解到现在的网络情况，这个系统可以应用在网络管理员的管理中，网络管理员通过这个系统可以很方便的了解到当亲的网络状况，及时得知网络黑客的攻击和网络堵塞的情况。指导教师评语：全文以网络流量统计系统的设计与实现为题。详细描述了一种基于winpcap数据包捕获的实现过程，然后分析了该系统在网络安全，防止网络攻击中的实际应用，达到了预期的效果。该系统的研究对网络安全的研究有一定的意义。全文结构符合要求，逻辑思路清晰，流程图简单易懂，语言流畅。查阅的资料比较多，参考的资料与主题结合紧密。经审阅，该设计是一个较好的本科毕业设计。签名：年月日学院毕业论文（设计）领导小组意见：（公章）年月日指导教师评定成绩毕业设计成绩评定表学院：信息与电气工程学院学号：20102212305姓名杨芳总成绩题目网络流量统计系统的设计与实现评阅人评语评定成绩：签名：年月日答辩小组评语答辩成绩：组长签名：年月日注：总成绩=指导教师评定成绩（50%）+评阅人评定成绩（20%）+答辩成绩（30%），将总成绩由百分制转换为五级制，填入本表相应位置。目录1引言....................................................................................................................................21.1研究背景......................................................................................................................21.2研究意义......................................................................................................................22网络协议............................................................................................................................22.1网络通信模型..............................................................................................................32.2UDP协议...................................................................................................................32.3TCP协议...................................................................................................................42.4ICMP协议.................................................................................................................43采用技术和开发工具介绍................................................................................................43.1Winpcap构成及功能...................................................................................................53.2MFC..............................................................................................................................53.3VC++6.0........................................................................................................................54网络流量统计的基本原理................................................................................................65网络流量统计系统的设计与实现....................................................................................65.1数据包捕获模块的设计与实现..................................................................................95.1.1主界面的设计与实现...........