Winpcap笔记3之打开适配器并捕获数据包

上一讲中知道了如何获取适配的信息，这一将我们讲写一个程序蒋每一个通过适配器的数据包打印出来。

打开设备的函数是pcap_open().函数原型是

pcap_t* pcap_open(const char* source,int snaplen,int flags,int read_timeout,struct pcap_rmtauth *auth,char * errbuf)；‘

pcap_rmatauth

{

　　int type.

     char *username;;//Zero-terminated string containing the username that has to be used on the remote machine for authentication

     char *password;

}

snaplen:snaplen 制定要捕获数据包中的哪些部分。 在一些操作系统中 (比如 xBSD 和 Win32)， 驱动可以被配置成只捕获数据包的初始化部分： 这样可以减少应用程序间复制数据的量，从而提高捕获效率。本例中，我们将值定为65535，它比我们能遇到的最大的MTU还要大。因此，我们确信我们总能收到完整的数据包。

flags: 最最重要的flag是用来指示适配器是否要被设置成混杂模式。 一般情况下，适配器只接收发给它自己的数据包， 而那些在其他机器之间通讯的数据包，将会被丢弃。 相反，如果适配器是混杂模式，那么不管这个数据包是不是发给我的，我都会去捕获。也就是说，我会去捕获所有的数据包。 这意味着在一个共享媒介(比如总线型以太网)，WinPcap能捕获其他主机的所有的数据包。 大多数用于数据捕获的应用程序都会将适配器设置成混杂模式，所以，我们也会在下面的范例中，使用混杂模式。

                    PCAP_OPENFLAG_PROMISCUOUS：1，它定义了适配器（网卡）是否进入混杂模式（promiscuous mode）。   

  　　  PCAP_OPENFLAG_DATATX_UDP：2，它定义了数据传输（假如是远程抓包）是否用UDP协议来处理。

          PCAP_OPENFLAG_NOCAPTURE_RPCAP：4，它定义了远程探测器是否捕获它自己产生的数据包。

to_ms 指定读取数据的超时时间，以毫秒计(1s=1000ms)。在适配器上进行读取操作(比如用 pcap_dispatch() 或 pcap_next_ex()) 都会在 to_ms 毫秒时间内响应，即使在网络上没有可用的数据包。 在统计模式下，to_ms 还可以用来定义统计的时间间隔。 将 to_ms 设置为0意味着没有超时，那么如果没有数据包到达的话，读操作将永远不会返回。 如果设置成-1，则情况恰好相反，无论有没有数据包到达，读操作都会立即返回。

read_timeout：以毫秒为单位。read timeout被用来设置在遇到一个数据包的时候读操作不必立即返回，而是等待一段时间，让更多的数据包到来后从OS内核一次读多个数据包。并非所有的平台都支持read timeout；在不支持read timeout的平台上它将被忽略。

auth：一个指向’struct pcap_rmtauth’的指针，保存当一个用户登录到某个远程机器上时的必要信息。假如不是远程抓包，该指针被设置为NULL。

errbuf：一个指向用户申请的缓冲区的指针，存放当该函数出错时的错误信息。

返回值是一个’pcap_t’指针，它可以作为下一步调用（例如pcap_compile()等）的参数，并且指定了一个已经打开的Winpcap会话。在遇到问题的情况下，它返回NULL并且’errbuf’变量保存了错误信息。

函数1：

int pcap_loop(  pcap_t*           p,

int                   cnt,

pcap_hander    callback,

u_char*           user

)

    收集一群数据包。pcap_loop()与pcap_dispatch()类似，但是它会一直保持读数据包的操作直到cnt包被处理或者发生了错误。当有活动的读超时（read timeout）时它并不返回。然而，对pcap_open_live()指定一个非0的读超时(read timeout)，当发生超时的时候调用pcap_dispatch()来接收并处理到来的所有数据包更好。Cnt指明了返回之前要处理数据包的最大数目。如果cnt为负值，pcap_loop()将一直循环（直到发生错误才停止）。如果出错时返回－1；如果cnt用完时返回0；如果在任何包被处理前调用pcap_breakloop()来中止循环将返回－2。所以，如果程序中使用了pcap_breakloop()，必须准确的来判断返回值是－1还是－2，而不能简单的判断<0。

 

函数2：

hypedef void (* pcap_handler)(u_char* user,

const struct pcap_pkthdr* pkt_header,

const u_char* pkt_data)

    接收数据包的回调函数原型。当用户程序使用pcap_dispatch()或者pcap_loop()，数据包以这种回调的方法传给应用程序。用户参数是用户自己定义的包含捕获会话状态的参数，它必须跟pcap_dispatch()和pcap_loop()的参数相一致。pkt_hader是与抓包驱动有关的头。pkt_data指向包里的数据，包括协议头。

 

结构体1：

struct pcap_pkthdr {

      struct timeval ts;

      bpf_u_int32 caplen;

      bpf_u_int32 len;

}

ts：时间戳

struct timeval {
        long    tv_sec;         /* seconds */
        long    tv_usec;        /* and microseconds */
};

cpalen：当前分组的长度

len：数据包的长度

/*
* 截获数据包的试验。先打印出所有网络适配器的列表，然后选择
* 想在哪个适配器上截获数据包。然后通过pcap_loop()函数将截获
* 的数据包传给回调函数packet_handler()处理。

* 通过该程序初步了解了使用winpcap截获数据包的步骤以及一些在
* 截获数据包时非常重要的函数和结构体。
*/

//打开适配器捕获数据包
#include "pcap.h"

/* packet handler 函数原型 */
void packet_handler(u_char *param, const struct pcap_pkthdr *header, const u_char *pkt_data);

int main()
{
    pcap_if_t *alldevs;
    pcap_if_t *d;
    int inum;
    int i = 0;
    pcap_t *adhandle;
    char errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE];

    /* 获取本机设备列表 */
    if (pcap_findalldevs_ex(PCAP_SRC_IF_STRING, NULL, &alldevs, errbuf) == -1)
    {
        fprintf(stderr, "Error in pcap_findalldevs: %s
", errbuf);
        exit(1);
    }

    /* 打印列表 */
    for (d = alldevs; d; d = d->next)
    {
        printf("%d. %s", ++i, d->name);
        if (d->description)
            printf(" (%s)
", d->description);
        else
            printf(" (No description available)
");
    }

    if (i == 0)
    {
        printf("
No interfaces found! Make sure WinPcap is installed.
");
        return -1;
    }

    printf("Enter the interface number (1-%d):", i);
    scanf("%d", &inum);

    if (inum < 1 || inum > i)
    {
        printf("
Interface number out of range.
");
        /* 释放设备列表 */
        pcap_freealldevs(alldevs);
        return -1;
    }

    /* 跳转到选中的适配器 */
    for (d = alldevs, i = 0; i < inum - 1; d = d->next, i++);

    /* 打开设备 */
    if ((adhandle = pcap_open(d->name,          // 设备名
        65536,            // 65535保证能捕获到不同数据链路层上的每个数据包的全部内容
        PCAP_OPENFLAG_PROMISCUOUS,    // 混杂模式
        1000,             // 读取超时时间
        NULL,             // 远程机器验证
        errbuf            // 错误缓冲池
        )) == NULL)
    {
        fprintf(stderr, "
Unable to open the adapter. %s is not supported by WinPcap
", d->name);
        /* 释放设备列表 */
        pcap_freealldevs(alldevs);
        return -1;
    }

    printf("
listening on %s...
", d->description);

    /* 释放设备列表 */
    pcap_freealldevs(alldevs);

    /* 开始捕获 */
    pcap_loop(adhandle, 0, packet_handler, NULL);

    return 0;
}


/* 每次捕获到数据包时，libpcap都会自动调用这个回调函数 */
void packet_handler(u_char *param, const struct pcap_pkthdr *header, const u_char *pkt_data)
{
    struct tm *ltime;
    char timestr[16];
    time_t local_tv_sec;

    /* 将时间戳转换成可识别的格式 */
    local_tv_sec = header->ts.tv_sec;
    ltime = localtime(&local_tv_sec);
    strftime(timestr, sizeof timestr, "%H:%M:%S", ltime);

    printf("%s,%.6d len:%d
", timestr, header->ts.tv_usec, header->len);

}

当适配器被打开，捕获工作就可以用 pcap_dispatch() 或 pcap_loop()进行。 这两个函数非常的相似，区别就是 pcap_ dispatch() 当超时时间到了(timeout expires)就返回 (尽管不能保证) ，而 pcap_loop() 不会因此而返回，只有当 cnt 数据包被捕获，所以，pcap_loop()会在一小段时间内，阻塞网络的利用。pcap_loop()对于我们这个简单的范例来说，可以满足需求，不过， pcap_dispatch() 函数一般用于比较复杂的程序中。

这两个函数都有一个 回调 参数， packet_handler指向一个可以接收数据包的函数。 这个函数会在收到每个新的数据包并收到一个通用状态时被libpcap所调用 ( 与函数 pcap_loop() 和 pcap_dispatch() 中的 user 参数相似)，数据包的首部一般有一些诸如时间戳，数据包长度的信息，还有包含了协议首部的实际数据。 注意：冗余校验码CRC不再支持，因为帧到达适配器，并经过校验确认以后，适配器就会将CRC删除，与此同时，大部分适配器会直接丢弃CRC错误的数据包，所以，WinPcap没法捕获到它们。

上面的程序将每一个数据包的时间戳和长度从 pcap_pkthdr 的首部解析出来，并打印在屏幕上。

请注意，使用 pcap_loop() 函数可能会遇到障碍，主要因为它直接由数据包捕获驱动所调用。因此，用户程序是不能直接控制它的。另一个实现方法(也是提高可读性的方法)，是使用 pcap_next_ex() 函数。有关这个函数的使用，我们将在下一讲为您展示。 (不用回调方法捕获数据包).