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局域网主机发现和地址管理设计与实现

2020-12-25阅读(853)

局域网主机发现和地址管理设计与实现

论文摘要

在科技飞速发展的今天,计算机和互联网已经成为人们学习、工作和生活中必不可少的工具,如何更有效、更方便、更安全地使用和管理计算机和互联网,已经成为人们日益关心和亟待解决的问题。本文针对局域网监控、主机发现和探测、IP地址分配等问题展开分析和研究,旨在提供一些方法和技术,使得人们更好地使用、管理计算机和网络,争取为以后大规模的企业互联网相关方面的研究提供部分技术积累和支撑。本文的主要内容包括:1.介绍了研究背景,研究目的,和对未来研究趋势的展望。通过对国内外流行的局域网监控软件如:AnyView(网警)、LaneCat(网猫)、网路岗六代等的调研和考察,发现问题并探讨解决问题的思路;2.给出了主机发现的几种方式、方法,并进行了对比分析和总结。目前主机探测和发现主要有主动和被动两大类,主动方式的探测方法较多,但是比较占用网络带宽,并且容易被防火墙隔离,从而使探测结果不够全面,而被动方式的探测则在一定程度上能避免上述问题,但由于探测时对网络环境有要求,所以存在一定的应用局限性,并且速度较慢;3.给出了几种采用主动方式进行主机发现和探测的方法,包括IP地址扫描、TCP connect扫描、TCP SYN扫描、TCP FIN扫描和IP包分段扫描、UDP ICMP不能到达扫描,和慢速扫描等进行了研究和分析,总结出了相对快速准确的方法;4.给出了一种采用被动方式进行主机发现和探测的方法,即通过把网卡调制成混杂模式,捕获数据包,实现信息提取,取得想要的信息从而判断局域网内主机的情况。此方法包含一定随机性,还有可能被活动主机发送的一些有欺骗性质的数据包误导,速度也较慢,但这种方法还是能够比较客观的反映局域网内活动主机的情况的;5.基于上述主机发现和探测方法的研究分析,综合主动和被动探测技术,实现了一个局域网主机发现和探测系统,给出了系统设计流程、具体实现和实现效果,该系统能扫描局域网内的活动主机,并能统计出主机信息;6.提出了一种基于主机发现的网络地址自动管理方法,可以取代传统的手工地址配置和DHCP地址分配方法,给人们带来了极大的方便;7.最后对论文作了总结,并对未来局域网和互联网的发展进行了展望。本文开发的主动方式主机发现和探测系统是在综合研究了几种方法的利弊之后选取的最适合的方式来实现相应功能的。主机发现过程中扫描活动主机采用的是TCP半开端口扫描,一种相对安全而且有效的方式,而探测IP地址和MAC地址采用的是广播ARP数据包的方式,这种能够快速准确的从ARP的Cache里面提取所需信息。本文主要注重的是开发的实用性、快速性和准确性,希望能够为以后网络研究工作提供一款应用性软件和一种地址管理的替代方案。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 研究背景和意义
  • 1.2 相关研究工作
  • 1.3 本文所做的工作
  • 1.4 论文内容的组织和安排
  • 第2章 关键技术和实验环境
  • 2.1 采用的相关技术
  • 2.1.1 网络协议分析技术定义
  • 2.1.2 网络协议分析部分技术
  • 2.1.3 Windows Sockets 网络编程的定义
  • 2.1.4 Windows Sockets 网络编程技术
  • 2.2 开发环境
  • 2.3 本章小结
  • 第3章 主机发现系统技术方案
  • 3.1 探测活动主机
  • 3.1.1 IP 地址扫描
  • 3.1.2 数据监听
  • 3.1.3 TCP connect 扫描
  • 3.1.4 TCP SYN 扫描
  • 3.1.5 TCP FIN 扫描
  • 3.1.6 IP 包分段扫描
  • 3.1.7 UDP ICMP 不能到达扫描
  • 3.1.8 慢速扫描
  • 3.2 采用的扫描活动主机的方法
  • 3.3 扫描到主机信息的统计处理
  • 3.4 扫描活动主机的 IP 和 MAC 地址
  • 3.4.1 捕获网络中数据包
  • 3.4.2 广播ARP 数据包
  • 3.4.3 查看PING 之后的回应数据包
  • 3.4.4 广播IP 数据包和MAC 帧
  • 3.5 采用的探测 IP 地址和 MAC 地址的方法
  • 3.6 局域网的被动检测
  • 3.7 总体设计流程
  • 3.8 本章小结
  • 第4章 主机发现系统概要设计
  • 4.1 提取本地主机网络参数信息
  • 4.2 探测局域网内的主机
  • 4.2.1 构建TCP 半开端口扫描数据包
  • 4.2.2 扫描局域网内活动主机
  • 4.2.3 统计扫描到的主机信息
  • 4.3 扫描活动主机的基本信息
  • 4.3.1 实现ARP 广播数据包
  • 4.3.2 实现扫描目标主机IP 和MAC 地址
  • 4.4 流量被动检测的实现
  • 4.5 本章小结
  • 第5章 主机发现系统实现
  • 5.1 输出本地主机信息
  • 5.2 输出扫描局域网活动主机情况
  • 5.2.1 输出情况一
  • 5.2.2 输出情况二
  • 5.3 输出扫描活动主机的信息情况
  • 5.4 输出被动检测局域网的情况
  • 5.5 本章小结
  • 第6章 基于主机发现的网络地址自动管理
  • 6.1 现有网络地址分配方案
  • 6.2 网络地址自动管理思路
  • 6.3 网络地址自动管理实现
  • 6.4 本章小结
  • 第7章 结论与展望
  • 7.1 结论
  • 7.2 展望
  • 参考文献
  • 作者简介
  • 致谢

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