編程實(shí)現(xiàn)簡單的流量統(tǒng)計(jì)器

.z.目錄目錄1摘要21引言21.1課程設(shè)計(jì)目的21.2課程設(shè)計(jì)內(nèi)容31.3課程設(shè)計(jì)要求32設(shè)計(jì)原理32.1流量統(tǒng)計(jì)器的工作原理42.2JAVAJPCAP原理43設(shè)計(jì)步驟53.1相關(guān)必須程序包的安裝和解壓53.2Myeclipse下的運(yùn)行74出現(xiàn)的問題及解決方法105結(jié)束語11參考文獻(xiàn)12程序附錄：13編程實(shí)現(xiàn)簡單的流量統(tǒng)計(jì)器學(xué)生**：指導(dǎo)老師：摘要：它是一個(gè)可以記錄訪客來源地址（包括ip、轉(zhuǎn)入地址、搜索引擎地址、關(guān)鍵詞、ie瀏覽器型號(hào)等），被訪問頁面地址（受訪頁面，停留時(shí)間、轉(zhuǎn)出地址等）的數(shù)字遞增的源代碼程序。通過使用JAVA中的JPCAP包設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng).關(guān)鍵詞：JAVA；JPCAP；編程；流量統(tǒng)計(jì)器。1引言計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是這個(gè)時(shí)代的基石,整個(gè)信息的流動(dòng)和交換全部依托于這個(gè)龐大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。如果這個(gè)信息網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題和故障,則會(huì)給社會(huì)、團(tuán)體、個(gè)人等帶來很大的損失。有效的網(wǎng)絡(luò)管理不僅能夠保證網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行,而且能夠有效地避免網(wǎng)絡(luò)故障給我們帶來的損失。在網(wǎng)絡(luò)管理過程中,網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理的一個(gè)重要部分。對(duì)于一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理員,有效的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控不僅能夠讓網(wǎng)絡(luò)管理人員能夠及時(shí)了解網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài),并且能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的問題作出及時(shí)調(diào)整和排除。1.1課程設(shè)計(jì)目的以基礎(chǔ)技能訓(xùn)練和能力培養(yǎng)為主線，從培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，培養(yǎng)工程技術(shù)實(shí)際應(yīng)用型人才入手，強(qiáng)化綜合性、實(shí)際性。目的是通過實(shí)習(xí)使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際開發(fā)所要掌握技術(shù)，培養(yǎng)其動(dòng)手能力，觀察能力，分析和解決實(shí)際問題的能力，鞏固、加深理論課知識(shí)，增加感性認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步加深對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的理解，提高對(duì)網(wǎng)絡(luò)中所于奧實(shí)現(xiàn)的功能的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力和調(diào)試能力。1.2課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1.利用原始套接字實(shí)現(xiàn)簡單的流量統(tǒng)計(jì)器。2.系統(tǒng)功能包括：2.1原始套接字與網(wǎng)卡邦定，并接收流經(jīng)網(wǎng)卡的所有數(shù)據(jù)包；2.2對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行分析以獲得源IP地址和目的IP地址；2.3對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行分析以獲得運(yùn)輸層協(xié)議類型；2.4對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行分析以獲得數(shù)據(jù)包的長度；2.5對(duì)本機(jī)發(fā)送、接收的各運(yùn)輸層協(xié)議的數(shù)據(jù)流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并顯示統(tǒng)計(jì)結(jié)果。1.3課程設(shè)計(jì)要求（1）按要求編寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告書，能正確闡述設(shè)計(jì)結(jié)果。（2）通過課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，認(rèn)真的工作作風(fēng)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。（3）學(xué)會(huì)文獻(xiàn)檢索的基本方法和綜合運(yùn)用文獻(xiàn)的能力。（4）在老師的指導(dǎo)下，要求每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)的全部內(nèi)容。2設(shè)計(jì)原理圖2-1流量統(tǒng)計(jì)器工作原理圖2.1流量統(tǒng)計(jì)器的工作原理源代碼放置在網(wǎng)頁中，每次有用戶瀏覽到這個(gè)網(wǎng)頁時(shí)就會(huì)觸發(fā)這個(gè)源代碼程序工作，然后以全程記錄所有信息，并以數(shù)字遞增的方式把結(jié)果統(tǒng)計(jì)出來傳到服務(wù)器，再到程序的服務(wù)器后臺(tái)進(jìn)行具體分析并實(shí)時(shí)保存，這就是流量統(tǒng)計(jì)器的原理了。2.2JAVAJPCAP原理Java語言雖然在TCP/UDP傳輸方面給予了良好的定義，但對(duì)于網(wǎng)絡(luò)層以下的控制，卻是無能為力的。JPCAP擴(kuò)展包彌補(bǔ)了這一點(diǎn)。JPCAP實(shí)際上并非一個(gè)真正去實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)鏈路層的控制，而是一個(gè)中間件，JPCAP調(diào)用wincap/libpcap，而給Java語言提供一個(gè)公共的接口，從而實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)無關(guān)性。局域網(wǎng)監(jiān)聽利用的是所謂的“ARP欺騙”技術(shù)。在以前曾經(jīng)一段階段，局域網(wǎng)的布局是使用總線式（或集線式）結(jié)構(gòu)，要到達(dá)監(jiān)聽只需要將網(wǎng)卡設(shè)定為混雜模式即可，但現(xiàn)在的局域網(wǎng)絡(luò)普遍采用的是交換式網(wǎng)絡(luò)，所以單純靠混雜模式來達(dá)到監(jiān)聽的方法已經(jīng)不可行了。所以為了達(dá)到監(jiān)聽的目的，我們需要“欺騙”路由器、“欺騙”交換機(jī)，即“ARP欺騙”技術(shù)。假設(shè)本機(jī)為A，監(jiān)聽目標(biāo)為B。首先，偽造一個(gè)ARPREPLY包，數(shù)據(jù)鏈路層頭及ARP內(nèi)容部分的源MAC地址填入A的MAC地址，而源IP部分填入網(wǎng)關(guān)IP，目的地址填入B的MAC、IP，然后將這個(gè)包發(fā)送給B，而B接收到這個(gè)偽造的ARPREPLY包后，由于源IP為網(wǎng)關(guān)IP，于是在它的ARP緩存表里刷新了一項(xiàng)，將（網(wǎng)關(guān)IP，網(wǎng)關(guān)MAC）刷新成（網(wǎng)關(guān)IP，A的MAC）。而B要訪問外部的網(wǎng)都需要經(jīng)過網(wǎng)關(guān)，這時(shí)候這些要經(jīng)過網(wǎng)關(guān)的包就通通流到A的機(jī)器上來了。接著，再偽造一個(gè)ARPREPLY包，數(shù)據(jù)鏈路層頭及ARP內(nèi)容部分的源MAC地址填入A的MAC地址，而源IP部分填入B的IP，目的地址填入網(wǎng)關(guān)MAC、IP，然后將這個(gè)包發(fā)給網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)接收到這個(gè)偽造的ARPREPLY包后，由于源IP為B的IP，于是在它的ARP緩存表里刷新了一項(xiàng)，將（B的IP，B的MAC）刷新成（B的IP，A的MAC）。這時(shí)候外部傳給B的數(shù)據(jù)包經(jīng)過網(wǎng)關(guān)時(shí)，就通通轉(zhuǎn)發(fā)給A。這樣還只是攔截了B的數(shù)據(jù)包而已，B并不能上網(wǎng)——解決方法是將接收到的包，除了目的地址部分稍做修改，其它原封不動(dòng)的再轉(zhuǎn)發(fā)出去，這樣就達(dá)到了監(jiān)聽的目的——在B不知不覺中瀏覽了B所有的對(duì)外數(shù)據(jù)包。3設(shè)計(jì)步驟3.1相關(guān)必須程序包的安裝和解壓1.JpcapSetup-0.7.e*e的安裝，雙擊即可。圖3-1JPCAP包的安裝2.WinPcap4.0.e*e的安裝，雙擊即可。圖3-2JPCAP包的安裝3.JpcapDumper-src.zip，解壓。圖3-3JPCAP包的安裝3.2Myeclipse下的運(yùn)行1.運(yùn)輸層TCP協(xié)議包this.packetCount++;

//如果截獲的包為TCP包

if(packetinstanceofjpcap.packet.TCPPacket){

this.tcpPacketCount++;

TCPPackettcp=(TCPPacket)packet;

this.tcppPacketLength+=tcp.len;

System.out

.println("================================================================================");

System.out.println("TCPPacket");

System.out.println("|——*此數(shù)據(jù)包的源IP地址："+tcp.src_ip);

System.out.println("|——*此數(shù)據(jù)包的目的IP地址："+tcp.dst_ip);

System.out.println("|——*此數(shù)據(jù)包的傳輸層協(xié)議類型："+tocol+"(TCP)");

System.out.println("|——*此數(shù)據(jù)包的長度："+tcp.len);圖3-2-1TCP協(xié)議包的統(tǒng)計(jì)結(jié)果圖3-2-2TCP協(xié)議包的統(tǒng)計(jì)結(jié)果2.運(yùn)輸層UDP協(xié)議包{//如果截獲的包為UDP包

this.udpPacketCount++;

UDPPacketudp=(UDPPacket)packet;

this.udpPacketLength+=udp.len;

System.out

.println("================================================================================");

System.out.println("UDPPacket");

System.out.println("|——*此數(shù)據(jù)包的源IP地址："+udp.src_ip);

System.out.println("|——*此數(shù)據(jù)包的目的IP地址："+udp.dst_ip);

System.out.println("|——*此數(shù)據(jù)包的傳輸層協(xié)議類型："+tocol+"(UDP)");

System.out.println("|——*此數(shù)據(jù)包的長度："+udp.len);圖3-2-3UDP協(xié)議包的統(tǒng)計(jì)結(jié)果3.協(xié)議包總統(tǒng)計(jì)("截止到目前：");

("|捕獲到的運(yùn)輸層協(xié)議包的總數(shù)為："+this.packetCount);

("|——*捕獲到TCPPacket包的總數(shù)為："+this.tcpPacketCount+",總數(shù)據(jù)包長度為"+this.tcppPacketLength);

("|——*捕獲到UDPPacket包的總數(shù)為："+this.udpPacketCount+",總數(shù)據(jù)包長度為"+this.udpPacketLength);}圖3-2-4JPCAP下流量統(tǒng)計(jì)器的統(tǒng)計(jì)結(jié)果4出現(xiàn)的問題及解決方法本次課程設(shè)計(jì)由于自己對(duì)知識(shí)的掌握不足夠，所以出現(xiàn)了一些問題，不過在老師和同學(xué)的幫助下順利克服了這個(gè)難題。例如對(duì)JAVA語言不熟悉，和JPCAP包的不了解，導(dǎo)致程序運(yùn)行不成功。在調(diào)試的過程中，對(duì)myeclipse軟件不夠熟練，以至于調(diào)試了很長時(shí)間才得出結(jié)果。因此，掌握好相關(guān)的知識(shí)，做課程設(shè)計(jì)的時(shí)候才能得心應(yīng)手。5結(jié)束語課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)，提出，分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域，在生活中可以說是無處不在。因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)生來說掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是十分重要的。對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)來說，我們大多數(shù)同學(xué)還都是一*白紙，同樣對(duì)于JAVA以及C++語言對(duì)于我們來說同樣比較陌生，但是通過大家不懈的努力，從不知道變?yōu)橹溃瑥暮唵尾僮鞯绞炀氝\(yùn)用，大家都付出了相應(yīng)的心血。雖然，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)這塊領(lǐng)域上面我們還只是入門級(jí)別，但是我相信通過此次計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，大大增加了同學(xué)們的動(dòng)手能力和思考能力，為我們今后步入社會(huì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過理論學(xué)習(xí)到實(shí)際應(yīng)用，這次的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)讓我們切身體會(huì)到了什么才是學(xué)以致用。由于是第一次做計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)之中也不免遇到了種種問題和困難，這樣才能讓我自己發(fā)現(xiàn)自己的不足之處，才能激發(fā)自己學(xué)習(xí)的樂趣，才能讓自己在更遠(yuǎn)的學(xué)習(xí)道路上處于不敗之地。參考文獻(xiàn)[1]周明天,汪文勇.TCP/IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)原理與技術(shù)[M].:清華大學(xué)出社版社.[2][美]RogersCadenhead.Java編程入門經(jīng)典.梅興文譯.第4版.：人民郵電，2007[3]陳軼.姚曉昆編著.Java程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo).：清華大學(xué)，2006[4]計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，*明新莫林主編，**大學(xué).程序附錄：TrafficStatictics.javapackage.socket.lzf;importjava.io.IOE*ception;importjpcap.JpcapCaptor;

importjpcap.NetworkInterface;publicclassTrafficStatictics{

privatestaticTrafficStaticticsts;

publicstaticvoidmain(String[]args){

//啟動(dòng)統(tǒng)計(jì)線程

TrafficStatictics.ins();

}

publicsynchronizedstaticTrafficStaticticsins(){

if(null==ts){

TrafficStaticticsts=newTrafficStatictics();

ts.init();

}

returnts;

}

publicvoidinit(){

//獲取本機(jī)上的網(wǎng)絡(luò)接口對(duì)象

finalNetworkInterface[]devices=JpcapCaptor.getDeviceList();

for(inti=0;i<devices.length;i++){

NetworkInterfaceni=devices[i];

//大于零時(shí)為有效地址；不抓本機(jī)地址

if(ni.addresses.length>0){

//一個(gè)網(wǎng)卡可能有多個(gè)地址，只獲取第一個(gè)

Stringaddr=ni.addresses[0].address.toString();

try{

//創(chuàng)建卡口上的抓取對(duì)象

JpcapCaptorjpcap=JpcapCaptor.openDevice(ni,2000,true,

20);

//創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的抓取線程并啟動(dòng)

LoopPacketThreadlpt=newLoopPacketThread(jpcap,addr);

lpt.start();

System.out.println(addr+"上的采集線程已啟動(dòng)！?。?);

}catch(IOE*ceptione){

e.printStackTrace();

System.out.println("抓取數(shù)據(jù)包時(shí)出現(xiàn)異常!!!");

}

}

}

}}

==============================================================================================·LoopPacketThread.javapackage.socket.lzf;importjpcap.JpcapCaptor;publicclassLoopPacketThreade*tendsThread{

privateJpcapCaptorjpcap=null;

privateStringipAddr="";

publicLoopPacketThread(JpcapCaptorjpcap,StringipAddr){

this.jpcap=jpcap;

this.ipAddr=ipAddr;

}

//-1表示永久抓包

publicvoidrun(){

this.jpcap.loopPacket(-1,newReceivePacket(this.ipAddr));

}

}

==============================================================================================·ReceivePacket.javapackage.socket.lzf;importjava.te*t.SimpleDateFormat;

importjava.util.Date;importjpcap.PacketReceiver;

importjpcap.packet.Packet;

importjpcap.packet.TCPPacket;

importjpcap.packet.UDPPacket;publicclassReceivePacketimplementsPacketReceiver{

privateStringipAddr="";

privatestaticintpacketCount=0;

privatestaticinttcpPacketCount=0;

privatestaticintudpPacketCount=0;

privatestaticinttcppPacketLength=0;

privatestaticintudpPacketLength=0;

publicReceivePacket(StringipAddr){

this.ipAddr=ipAddr;

}

publicvoidreceivePacket(Packetpacket){

this.packetCount++;

//如果截獲的包為TCP包

if(packetinstanceofjpcap.packet.TCPPacket){

this.tcpPacketCount++;

TCPPackettcp=(TCPPacket)packet;

this.tcppPacketLength+=tcp.len;

System.out

.println("================================================================================");

System.out.println("TCPPacket");

System.out.println("|——*此數(shù)據(jù)包的源IP地址："+tcp.src_ip);

System.out.println("|——*此數(shù)據(jù)包的目的IP地址："+tcp.dst_ip);

System.out.println("|——*此數(shù)據(jù)包的傳輸層協(xié)議類型："+tocol+"(TCP)");

System.out.println("|——*此數(shù)據(jù)包的長度："+tcp.len);

}elseif(packetinstanceofjpcap.packet.UDPPacket){//如果截獲的包為UDP包

this.udpPacketCount++;

UDPPacketudp=(UDPPacket)packet;

this.udpPacketLength+=udp.len;

System.out

.println("================================================================================");

System.out.println("UDPPacket");

System.ou