Trần Ngọc Việt – CNT46 ĐH
1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài “Xây dựng chương trình kiểm soát lưu lượng
thông tin trao đổi qua hệ thống mạng”
Trần Ngọc Việt – CNT46 ĐH
2
MỤC LỤC
CHƯƠNG I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT MẠNG MÁY TÍNH ............................... 6
1 Tổng Quan Hệ Thống Mạng TCP/IP Ethernet ....................................... 6
1.1 Khái niệm mạng máy tính ................................................................... 6
1.2 Kiến trúc phân tầng ............................................................................. 7
1.3 Mô hình OSI ....................................................................................... 10
1.3.1 Khái niệm ...................................................................................... 10
1.3.2 Mục đích ....................................................................................... 11
1.4 Phương thức hoạt động ...................................................................... 12
1.4.1 Có kết nối (Connection Oriented) ................................................. 12
1.4.2 Không kết nối (Connectionless) .................................................... 13
1.5 Bộ giao thức TCP/IP .......................................................................... 13
1.5.1 Khái niệm ...................................................................................... 14
1.5.2 Mục đích và nguồn gốc ................................................................. 14
1.5.3 Đặc điểm ....................................................................................... 16
1.6 So sánh TCP/IP và OSI ...................................................................... 16
2 Bộ giao thức TCP/IP – Các giao thức và khuôn dạng dữ liệu chính .... 18
2.1 Cấu trúc phân tầng của TCP/IP ........................................................ 18
2.2 Đóng gói dữ liệu trong TCP/IP .......................................................... 18
2.3 Sơ lược chức năng các tầng ............................................................... 19
2.3.1 Tầng ứng dụng (Application Layer) ............................................. 19
2.3.2 Tầng giao vận (Transport Layer) .................................................. 20
2.3.3 Tầng Internet (Internet Layer) ..................................................... 20
2.3.4 Tầng liên kết (Link Layer) ............................................................ 20
2.4 Các giao thức chính và khuôn dạng dữ liệu tương ứng ................... 21
2.4.1 Ethernet......................................................................................... 21
2.4.2 ARP (address resolution protocol) ................................................ 23
2.4.3 RARP (reserve address resolution protocol) ................................. 25
2.4.4 IP (internet protocol) ..................................................................... 25
2.4.5 ICMP (internet control message protocol) .................................... 28
2.4.6 TCP (Transmission Control Protocol) .......................................... 30
2.4.7 UDP (User Datagram Protocol) .................................................... 32
2.4.8 HTTP (Hypertext Transfer Protocol) ............................................ 33
2.4.9 DNS (Domain Name System) ........................................................ 34
CHƯƠNG II. KỸ THUẬT CHẶN BẮT ....................................................... 36
1 Tổng Quan Về Chặn Bắt Gói Tin (Sniffer) ........................................... 36
1.1 Các khái niệm liên quan .................................................................... 36
1.2 Ứng dụng của sniffer.......................................................................... 37
1.2.1 Khả năng ....................................................................................... 37
1.2.2 Mục đích ....................................................................................... 37
Trần Ngọc Việt – CNT46 ĐH
3
1.3 Các chương trình sniffer hiện có ....................................................... 38
2 Cách Thức Hoạt Động ............................................................................ 38
2.1 Theo dõi Network Traffic .................................................................. 38
2.2 Phân tích Network Traffic ................................................................. 39
2.3 Các thành phần của một chương trình sniffer ................................. 42
2.4 Phòng chống sniffer ........................................................................... 43
2.4.1 Phát hiện sniffer trong mạng ........................................................ 43
2.4.2 Ngăn chặn sniffer ......................................................................... 44
2.4.3 Một số chương trình phát hiện sniffer .......................................... 45
3 Các Phương Pháp Xây Dựng ................................................................. 45
3.1 Raw Socket – mức hệ điều hành ........................................................ 45
3.2 Pcap – mức network adapter ............................................................. 47
3.3 So sánh Raw Socket và Pcap ............................................................. 48
CHƯƠNG III. PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN VÀ THIẾT KẾ GIẢI THUẬT 50
1 Chi Tiết Các Phương Pháp .................................................................... 50
1.1 Winsock .............................................................................................. 50
1.1.1 Khái niệm ...................................................................................... 50
1.1.2 Các sự kiện của Winsock .............................................................. 51
1.1.3 Loại Socket trong Winsock ............................................................ 51
1.1.4 Làm việc với Socket trong Winsock .............................................. 52
1.2 .NET Socket ........................................................................................ 53
1.2.1 Khái niệm ...................................................................................... 53
1.2.2 Làm việc với .NET Socket ............................................................. 54
1.2.3 Demo ............................................................................................. 55
1.3 Winpcap .............................................................................................. 55
1.3.1 Khái niệm ...................................................................................... 55
1.3.2 Làm việc với Winpcap ................................................................. 57
2 Hướng Thực Hiện Chương Trình .......................................................... 58
2.1 Bắt gói tin ........................................................................................... 59
2.2 Tách phần header .............................................................................. 59
2.3 Phân tích, tổng hợp header ................................................................ 60
2.4 Đưa vào cơ sở dữ liệu ......................................................................... 60
2.5 Hiển thị, thống kê và báo cáo ............................................................ 61
3 Lựa chọn giải thuật ................................................................................ 61
CHƯƠNG IV. XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH ........................................... 64
1 Các Chức Năng Chính ........................................................................... 64
2 Phân Tích Xây Dựng Các Chức Năng Chính ....................................... 67
2.1 Hoạt động tổng quát .......................................................................... 67
2.2 Chức năng đo lưu lượng. ................................................................... 68
Trần Ngọc Việt – CNT46 ĐH
4
2.2.1 Đo lưu lượng vào/ra trên máy cài đặt chương trình .................. 68
2.2.2 Báo cáo thông tin lưu lượng ........................................................ 68
2.3 Bắt gói tin ........................................................................................... 69
2.4 Các thao tác với File ........................................................................... 71
2.5 Giao diện (View) ................................................................................. 72
2.6 Thống kê (Statistics) ........................................................................... 73
2.6.1 Thống kê tích lũy (Cumulative) .................................................... 73
2.6.2 Thống kê liên tục (Continous) ...................................................... 73
2.7 Quản lý mạng ..................................................................................... 73
2.7.1 Khóa mạng theo một luật mà người dùng lựa chọn ..................... 73
3 Giới Thiệu Chương Trình ...................................................................... 74
3.1 Khởi động chương trình .................................................................... 74
3.2 Chức năng báo cáo ............................................................................. 75
3.3 Chức năng bắt gói tin ......................................................................... 76
3.4 Các thao tác với file ............................................................................ 81
3.5 Chức năng di chuyển trên bảng dư liệu ............................................ 82
3.6 Chức năng thống kê ........................................................................... 82
3.6.1 Thống kê tích lũy (Cumulative Statistics) ..................................... 83
3.6.2 Thống kê liên tục (Continous Statistics) ....................................... 84
3.7 Ngăn chặn thông tin ........................................................................... 86
3.8 Một số tính năng phụ ......................................................................... 87
4 Nhược điểm và hướng phát triển ........................................................... 88
4.1 Nhược điểm ........................................................................................ 88
4.2 Hướng phát triển ................................................................................ 89
Kết Luận ......................................................................................................... 90
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 91
Trần Ngọc Việt – CNT46 ĐH
5
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, mạng máy tính đã trở nên quen thuộc với mọi người trong xã
hội. Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin và nhu cầu của con người,
mạng máy tính cũng càng ngày càng mở rộng và trở thành một phần không
thể thiếu của đời sống.
Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của mạng máy tính, rất nhiều vấn đề liên
quan cũng được đặt ra đối với người sử dụng như lỗi đường truyền, virus, sự
tấn công của hacker.... Để góp phần giải quyết những vấn đề này thì việc
kiểm soát lượng thông tin vào ra mang một ý nghĩa khá quan trọng. Chính vì
vậy em lựa chọn thực hiện đồ án tốt nghiệp là “Xây dựng chương trình kiểm
soát lưu lượng thông tin trao đổi qua hệ thống mạng” nhằm mục đích cung
cấp một công cụ hữu ích cho việc kiểm soát và học tập về mạng máy tính.
Trong thời gian thực tập em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong
khoa Công nghệ thông tin trường Đại học Hàng Hải Việt Nam cùng các bạn
trong tập thể lớp CNT46-ĐH và đặc biệt thầy Ngô Quốc Vinh đã giúp đỡ em
trong quá trình thực hiện đồ án này.
Hải Phòng tháng 12 năm 2009
Sinh viên: Trần Ngọc
Việt