IPv6教学软件的设计和实现

论文摘要

随着计算机技术的高速发展,计算机网络渐渐融入我们每一个人的生活,下一代英特网也离我们越来越近,培养大量的网络人才已经成为新时代的迫切需要,也是国家走向国际化的必然选择,如何掌握下一代网际协议(IPv6/IPng),是我们面临的首要问题。本文详细讨论了一套IPv6的教学软件的设计和开发实现过程,其中重点研究了软件设计实现中的技术细节,该软件在linux操作系统中实现,使用GCC/GNU开发工具。研究内容包括IPv6实现特点;互联网嗅探技术的原理与危害;基于libpcap函数库开发网络数据的捕获和解析;基于libnet函数库的协议仿真编辑和发送,能够自己构造特定协议的数据包,如ARP, ETHERNET, IP,IPv6, TCP和UDP等,让协议运作过程一目了然;还研究了软件的界面设计,通过gtk界面设计语言开发界面,并运用多线程多进程编程与网络数据分析接口函数相结合,达到软件教学的效果。通过该软件学生能对下一代网络协议有一个直观的认识,加深对协议实现过程的理解,通过学生亲自动手,能够激发创造能力,探索热情。该软件设计实现的主要难点在于网络数据捕获分析函数的与IPv6协议特点的结合;协议仿真编辑函数与IPv6协议特点的结合;网络函数与界面间实时通信。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章绪论
• 1.1 引言
• 1.2 IPv6 国内外发展现状
• 1.2.1 IPv6 国外发展现状
• 1.2.2 IPv6 国内发展现状
• 1.3 本文的主要工作
• 1.3.1 本论文的研究意义
• 1.3.2 论文主要研究内容
• 1.3.3 论文结构
• 第二章 IPv6 教学软件设计的理论基础
• 2.1 IPv6 的概述
• 2.1.1 IPv6 简介
• 2.1.2 IPv6 数据包
• 2.1.3 IPv6 报头
• 2.1.4 IPv6 扩展报头
• 2.1.5 IPv6 寻址
• 2.1.6 ICMPv6 报文
• 2.2 IPv6 和IPv4 的比较
• 2.2.1 网络地址空间
• 2.2.2 网络地址表示法
• 2.2.3 网络地址的分类方式
• 2.2.4 报头格式
• 2.2.5 安全功能
• 2.2.6 QoS功能
• 2.2.7 Plug&Play功能
• 2.2.8 寻径效率
• 2.2.9 ICMP
• 第三章 网络函数库的介绍
• 3.1 网络数据包捕获开发函数库Libpcap
• 3.1.1 Libpcap介绍
• 3.1.2 Libpcap的安装
• 3.1.3 基本Libpcap的捕包程序实现
• 3.2 数据包构造和发送开发包Libnet介绍
• 3.2.1 Libnet的安装
• 3.2.2 Libnet的接口函数
• 3.3 通用网络安全开发包Libdnet
• 3.3.1 Libdnet介绍
• 3.3.2 Libdnet安装
• 3.3.3 Libdnet的接口函数
• 第四章 软件开发环境的建立
• 4.1 软件开发的操作系统环境
• 4.2 虚拟机的使用
• 4.3 软件开发的网络环境
• 第五章 嗅探技术
• 5.1 嗅探原理
• 5.2 嗅探造成的危害
• 5.3 常见的嗅探器
• 5.4 嗅探对策
• 第六章 教学软件的总体设计
• 6.1 概述
• 6.2 软件的界面设计
• 6.2.1 GTK概述
• 6.2.2 建立GTK+开发环境
• 6.2.3 建立GTK+应用
• 6.2.4 软件界面设计的整体概述
• 6.2.5 协议的构造
• 6.2.6 发送提示和解析显示
• 第七章 协议数据包构造解析及与界面通信模块的设计
• 7.1 数据包构造模块
• 7.1.1 使用Libnet的开发流程
• 7.1.2 构造ARP数据包
• 7.1.3 构造IPv6 和IP数据包
• 7.1.4 构造TCP数据包
• 7.1.5 构造UDP数据包
• 7.2 数据包解析模块
• 7.3 数据包解析模块与界面的整合
• 7.3.1 单线程引起的问题
• 7.3.2 多进程
• 7.3.3 有名管道
• 7.3.4 多线程
• 结束语
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢