pcap 解析

http://wenku.baidu.com/link?url=BkRDW0md1bM_MRfJVykSTu7_Ppe4mj1Zauxfmb9_gvCFPohUpa59m-IbEq2DWGLmTr1kW_-dkAGCAIOpBhUTk6ormkcfj8vU-Zl-My4MQ9a

该网页内容基本已经够用，下面是一些需要修改或注意的地方。

1.

struct pcap_pkthdr

{

      struct timeval ts;   ts是一个结构struct timeval，它有两个部分，第一部分是1900开始以来的秒数，第二部分是当前秒之后的毫秒数

//我的经验是微妙，即第二部分达到1000000，前部分加1.

      bpf_u_int32 caplen;  表示抓到的数据长度

      bpf_u_int32 len;    表示数据包的实际长度

}

 以下是我部分程序结果：第二列是发送给IP（第一列的第一个udp包的时间），第三列是在发送包后从IP接收到的第一个udp包的时间，第三列是后者减前者，理论上第三列值为正数，但是出现负数，是因为我计算时先秒数相减*1000，在加上毫秒数，

但实际上应该秒数之差*1000,000 +第二部分时间差。

110.153.127.193:asnaacceler8db    1403334193:459623    1403334203:546418    96795
110.247.139.26:27234    1403334343:455958    1403334343:508050    52092
110.73.32.219:6289    1403334249:379281    1403334249:438474    59193
111.206.126.81:5829    1403334279:983416    1403334280:107169    -875247//由该行看书第二部分时间达到10^6后，进位到第一部分时间，

112.132.132.243:28525    1403334268:430188    1403334268:734291    304103
112.81.95.111:tksocket    1403334206:465030    1403334206:525732    60702
112.93.191.212:28980    1403334262:448167    1403334262:542576    94409

 

2. pcap文件的内容是以网络字节，我们读取后使用时要转化成主机字节

linux系统 ：#include <arpa/inet.h>

Windows系统 ：#include<Winsock2.h>

uint16_t ntohs(uint16_t netshort);
//实际作用 输入 二字节 0xoabd，输出0xbdoa，即小端到大端的转换 

uint32_t ntohl(uint32_t netlong);

以下内容来自于http://www.cnblogs.com/jacktu/archive/2008/11/24/1339789.html

不同的CPU有不同的字节序类型 这些字节序是指整数在内存中保存的顺序 这个叫做主机序 
最常见的有两种
1． Little endian：将低序字节存储在起始地址
2． Big endian：将高序字节存储在起始地址

LE little-endian 
最符合人的思维的字节序 
地址低位存储值的低位 
地址高位存储值的高位 
怎么讲是最符合人的思维的字节序，是因为从人的第一观感来说 
低位值小，就应该放在内存地址小的地方，也即内存地址低位 
反之，高位值就应该放在内存地址大的地方，也即内存地址高位 

BE big-endian 
最直观的字节序 
地址低位存储值的高位 
地址高位存储值的低位 
为什么说直观，不要考虑对应关系 
只需要把内存地址从左到右按照由低到高的顺序写出 
把值按照通常的高位到低位的顺序写出 
两者对照，一个字节一个字节的填充进去 

例子：在内存中双字0x01020304(DWORD)的存储方式 

内存地址 
4000 4001 4002 4003 
LE 04 03 02 01 
BE 01 02 03 04 

例子：如果我们将0x1234abcd写入到以0x0000开始的内存中，则结果为
      big-endian  little-endian
0x0000  0x12      0xcd
0x0001  0x23      0xab
0x0002  0xab      0x34
0x0003  0xcd      0x12
x86系列CPU都是little-endian的字节序. 

网络字节顺序是TCP/IP中规定好的一种数据表示格式，它与具体的CPU类型、操作系统等无关，从而可以保证数据在不同主机之间传输时能够被正确解释。网络字节顺序采用big endian排序方式。

为了进行转换 bsd socket提供了转换的函数 有下面四个
htons 把unsigned short类型从主机序转换到网络序
htonl 把unsigned long类型从主机序转换到网络序
ntohs 把unsigned short类型从网络序转换到主机序
ntohl 把unsigned long类型从网络序转换到主机序

在使用little endian的系统中 这些函数会把字节序进行转换 
在使用big endian类型的系统中 这些函数会定义成空宏

同样 在网络程序开发时 或是跨平台开发时 也应该注意保证只用一种字节序 不然两方的解释不一样就会产生bug.

注：
1、网络与主机字节转换函数:htons ntohs htonl ntohl (s 就是short l是long h是host n是network)
2、不同的CPU上运行不同的操作系统，字节序也是不同的，参见下表。
处理器    操作系统    字节排序
Alpha    全部    Little endian
HP-PA    NT    Little endian
HP-PA    UNIX    Big endian
Intelx86    全部    Little endian <-----x86系统是小端字节序系统
Motorola680x()    全部    Big endian
MIPS    NT    Little endian
MIPS    UNIX    Big endian
PowerPC    NT    Little endian
PowerPC    非NT    Big endian  <-----PPC系统是大端字节序系统
RS/6000    UNIX    Big endian
SPARC    UNIX    Big endian
IXP1200 ARM核心    全部    Little endian 

 

下面贴一部分pcap解析代码：

头文件：

#ifndef PCAP_H
#define PCAP_H
#include <map>
using namespace std;
typedef short _Int16;
typedef unsigned short u_Int16;
typedef unsigned long _Int32;
typedef char _Int8;
typedef char Byte;
struct __file_header
{
    _Int32 iMagic;
    _Int16  iMaVersion;  
    _Int16  iMiVersion;  
    _Int32  iTimezone;  
    _Int32  iSigFlags;  
    _Int32  iSnapLen;  
    _Int32  iLinkType;  
};

struct __pkthdr
{
    _Int32 iTimeSecond;
    _Int32 iTimeSS;
    _Int32 iPLength;/* length of portion present */
    _Int32 iLength; /* length this packet (off wire) */
};
struct FrameHeader_t
{
    _Int8 DstMAC[6];
    _Int8 SrcMAC[6];
    _Int16 FrameType;
};
struct IPHeader_t
{
    _Int8 Ver_HLen;
    _Int8 TOS;
    _Int16 TotalLen;
    _Int16 ID;
    _Int16 Flag_Segment;
    _Int8 TTL;
    _Int8 Protocal;
    _Int16 Checksum;
    _Int32 SrcIP;
    _Int32 DstIP;
};
struct TCPHeader_t
{
    u_Int16 srcPort;
    u_Int16 dstPort;
    _Int32 sequence_num;
    _Int32 ACK_num;
    _Int8 dataoffset;  //4 bit offset +4 bit reserved
    _Int8 flag;   //2 bits reserved+6 bits flag
    u_Int16 wind;
    u_Int16 checksum;
    u_Int16 urgent_point;
};
struct UDPHeader_t
{
    _Int16 srcPort;
    _Int16 dstPort;
    _Int16 Length;
    _Int16 Checksum;
};

//void readpcap();
void read_analse_pcap_tcp();
void read_analse_pcap_udp();
extern map<string,string> peer;
#endif

 

/**对每个IP地址，分析pcap文件中与该ip地址进行tcp通信的每个tcp数据包的sequence number ,acknumber,wind,flag,结果如wireshark 工具中的statistics的follow graph **/
const string pcapfilename="F:\\江苏loss-0.6.pcap";
void read_analse_pcap_tcp()
{
    ifstream tcpinfile(tcpinfilename);
    if (tcpinfile==NULL) 
    {
        cout<<"tcpinfile open error!"<<endl;
        return ;
    }
    string tcpline,tcpword;
    vector<string> cdn_ip_list;
    istringstream tcplinestream;
    getline(tcpinfile,tcpline);
    char *word;
    char line2[200];
    const char* line1;
    char * leftline;
    while(getline(tcpinfile,tcpline))
    {
        line1=tcpline.c_str();
        strcpy_s(line2,line1);
        word=strtok_s(line2,",",&leftline);
        int i=0;
        while(word!=NULL &&i<2)
        {
            word=strtok_s(NULL,",",&leftline);
            i++;
        }
        cdn_ip_list.push_back(string(word));
    }
    struct    __pkthdr data ;  //struct  声明 即可实例化
    cout<<"s data:"<<sizeof(data)<<endl;
    struct __file_header    header;  
    struct FrameHeader_t ethernethdr;
    struct IPHeader_t ipheader,ipheader1;
    struct TCPHeader_t tcpheader,tcpheader1;
    FILE* pFile = fopen( pcapfilename.c_str(), "rb");  
    if(pFile==0)
    {
        cout<<"open pcap file failed!"<<endl;
        return ;
    }
    fseek(pFile,0,SEEK_END);
    long iFileLen=ftell(pFile);
    fseek(pFile,0,SEEK_SET);
    Byte * pBuffer=new Byte[iFileLen];
    fread((void*)pBuffer,1,iFileLen,pFile);
    fclose(pFile);
    Byte * tcpbytes=new Byte[20];
    for(vector<string>::iterator it=cdn_ip_list.begin();it!=cdn_ip_list.end();it++)
    {
        cout<<"*it"<<*it<<endl;
        //cin>>x;
        ofstream outfile("F:\\RTMFP\\measurement data\\ME4\\"+*it+".txt");
        if(outfile==0)
        {
            cout<<"*it file open failed!"<<endl;
        }
        int iIndex=sizeof(struct __file_header);
        int iNo=1;
        cout<<"iFileLen:"<<iFileLen<<endl;
        unsigned int initseqin=0,initseqout=0;
        int count=0;
        while(iIndex<=iFileLen)
        {
            count++;
            memcpy((void*)&data,(void*)(pBuffer+iIndex),sizeof(struct __pkthdr));
            memcpy((void*)&ethernethdr,(void*)(pBuffer+iIndex+sizeof(struct __pkthdr)),sizeof(struct FrameHeader_t));
            if(ethernethdr.FrameType==8)
            {
                memcpy((void*)&ipheader,(void*)(pBuffer+iIndex+sizeof(struct __pkthdr)+sizeof(struct FrameHeader_t)),sizeof(struct IPHeader_t));
                //
                if((int)ipheader.Protocal==6&&(longtoip(ipheader.SrcIP)==*it||longtoip(ipheader.DstIP)==*it))
                {
                    int ipheaderlen=ipheader.Ver_HLen&15;
                    cout<<count<<":count"<<endl;
                    cout<<ipheaderlen<<":ipheaderlen"<<endl;
                    cout<<"iphd.."<<sizeof(struct IPHeader_t)<<endl;
                    
                    cout<<longtoip(ipheader.SrcIP)<<"--->"<<longtoip(ipheader.DstIP)<<endl;
                    memcpy((void*)&tcpheader,(void*)(pBuffer+iIndex+sizeof(struct __pkthdr)+sizeof(struct FrameHeader_t)+ipheaderlen*4),sizeof(struct TCPHeader_t));
                    /**要注意网络字节与主机字节的转换**/
                    cout<<(int)(tcpheader.flag)<<":tcpheader.flag"<<endl;
                    memcpy((void*)tcpbytes,(void*)(pBuffer+iIndex+sizeof(struct __pkthdr)+sizeof(struct FrameHeader_t)+ipheaderlen*4),20);
                    cout<<int(tcpbytes[4])<<" "<<int(tcpbytes[5])<<" "<<int(tcpbytes[6])<<" "<<int(tcpbytes[7])<<" "<<int(tcpbytes[8])<<endl;
            //        cin>>x;
                    if(tcpheader.flag==2)
                    {
                        if(longtoip(ipheader.SrcIP)==*it)
                        {
                            initseqin=ntohl(tcpheader.sequence_num);
                            outfile<<"host<-----"<<*it<<" 0  * "<<ntohs(tcpheader.wind)<<" "<<int(tcpheader.flag)<<endl;
                            //initseqout=tcpheader.sequence_num;
                        }
                    
                        else if(longtoip(ipheader.DstIP)==*it)
                        {
                             initseqout=ntohl(tcpheader.sequence_num);
                             outfile<<"host----->"<<*it<<" 0 * "<<ntohs(tcpheader.wind)<<" "<<int(tcpheader.flag)<<endl;
                             //initseqin=tcpheader.sequence_num;
                        }
                    }
                    else if(tcpheader.flag==18) 
                    {
                        if(longtoip(ipheader.SrcIP)==*it)
                        {
                            initseqin=ntohl(tcpheader.sequence_num);
                            outfile<<"host<-----"<<*it<<" 0  1 "<<ntohs(tcpheader.wind)<<" "<<int(tcpheader.flag)<<endl;
                            //initseqout=tcpheader.sequence_num;
                        }
                    
                        else if(longtoip(ipheader.DstIP)==*it)
                        {
                            initseqout=ntohl(tcpheader.sequence_num);
                            outfile<<"host----->"<<*it<<" 0  1 "<<ntohs(tcpheader.wind)<<" "<<int(tcpheader.flag)<<endl;
                            // initseqin=tcpheader.sequence_num;
                        }
                        iIndex+=sizeof(struct __pkthdr)+data.iPLength;
                        break;
                    }    
                }
            }
            iIndex+=sizeof(struct __pkthdr)+data.iPLength;
        }

        cout<<initseqin<<" init "<<initseqout<<endl;
        //cin>>x;
    //    iIndex+=sizeof(struct __pkthdr)+data.iPLength;
        while(iIndex<=iFileLen)
        {
            count++;
            memcpy((void*)&data,(void*)(pBuffer+iIndex),sizeof(struct __pkthdr));
            memcpy((void*)&ethernethdr,(void*)(pBuffer+iIndex+sizeof(struct __pkthdr)),sizeof(struct FrameHeader_t));
            if(ethernethdr.FrameType==8)
            {
                memcpy((void*)&ipheader,(void*)(pBuffer+iIndex+sizeof(struct __pkthdr)+sizeof(struct FrameHeader_t)),sizeof(struct IPHeader_t));
                if((int)ipheader.Protocal==6&&(longtoip(ipheader.SrcIP)==*it||longtoip(ipheader.DstIP)==*it))
                {
                    int ipheaderlen=ipheader.Ver_HLen&15;
                    //cout<<"count22222222222222222::"<<count<<endl;
                    memcpy((void*)&tcpheader,(void*)(pBuffer+iIndex+sizeof(struct __pkthdr)+sizeof(struct FrameHeader_t)+ipheaderlen*4),sizeof(struct TCPHeader_t));
                    if(longtoip(ipheader.SrcIP)==*it)
                    {
                        outfile<<"host<-----"<<*it<<" "<<ntohl(tcpheader.sequence_num)-initseqin<<" "<<ntohl(tcpheader.ACK_num)-initseqout<<" "<<ntohs(tcpheader.wind)<<" "<<int(tcpheader.flag)<<endl;
                    }
                    else
                    {
                        outfile<<"host----->"<<*it<<" "<<ntohl(tcpheader.sequence_num)-initseqout<<" "<<ntohl(tcpheader.ACK_num)-initseqin<<" "<<ntohs(tcpheader.wind)<<" "<<int(tcpheader.flag)<<endl;
                    }
                }
            }
            iIndex+=sizeof(struct __pkthdr)+data.iPLength;
        }
        cout<<*it<<" end--"<<endl;
        cin>>x;
    }
}