用Linux C语言编写的流量统计程序-猿码集

用Linux C语言编写的流量统计程序

1. 引言

流量统计是计算机网络管理中一个重要的工作，它可以帮助管理员监控网络的流量使用情况，并通过收集数据来进行网络优化。本文将介绍一个用Linux C语言编写的流量统计程序，该程序可以帮助管理员实时监测和记录网络流量信息。

2. 程序设计

2.1. 程序功能

该流量统计程序可以实时监听网络接口的数据包，通过解析数据包的头部信息来统计网络流量信息。它可以记录每个流量包的源IP地址、目的IP地址、传输层协议、以及每个数据包的大小等信息。程序还可以将统计数据实时保存到日志文件中，供管理员进一步分析和处理。

2.2. 程序架构

该程序采用了一种多线程的设计架构，其中一个线程负责监听网络接口的数据包，另一个线程负责将解析后的数据包头部信息传输给统计模块，以进行进一步的流量统计。


void packetCaptureThread() {
    // 网络数据包捕获逻辑
}
void packetDecodeThread() {
    // 数据包解析逻辑
}
int main() {
    // 创建线程并启动
    pthread_create(&captureThread, NULL, packetCaptureThread, NULL);
    pthread_create(&decodeThread, NULL, packetDecodeThread, NULL);
    // 主线程逻辑
    // ...
    
    // 等待线程结束
    pthread_join(captureThread, NULL);
    pthread_join(decodeThread, NULL);
    return 0;
}

3. 程序实现

3.1. 网络数据包捕获

网络数据包捕获模块使用了libpcap库来完成。在程序启动时，我们需要指定监听的网络接口，并设置过滤规则。接下来，使用pcap_loop函数循环监听并捕获数据包。


pcap_t* handle;
void packetCaptureThread() {
    // 打开网络接口
    handle = pcap_open_live(interface, BUFSIZ, 1, 1000, errbuf);
    
    // 设置过滤规则
    struct bpf_program fp;
    pcap_compile(handle, &fp, filter_exp, 0, PCAP_NETMASK_UNKNOWN);
    pcap_setfilter(handle, &fp);
    
    // 循环捕获数据包
    pcap_loop(handle, 0, packetHandler, NULL);
    // 关闭网络接口
    pcap_close(handle);
}

3.2. 数据包解析

数据包解析模块使用了libpcap和libnet库来完成。在每次捕获到网络数据包后，我们需要使用libpcap库提供的函数来获取数据包的头部信息，包括IP头部和传输层头部。然后，我们可以使用libnet库提供的函数解析出源IP地址、目的IP地址、传输层协议等信息。


void packetHandler(u_char* user, const struct pcap_pkthdr* pkthdr, const u_char* packet) {
    struct ip* ipHeader = (struct ip*)(packet + 14);
    struct tcphdr* tcpHeader = (struct tcphdr*)(packet + 14 + ipHeader->ip_hl * 4);
    
    // 解析头部信息
    char* srcIp = inet_ntoa(ipHeader->ip_src);
    char* dstIp = inet_ntoa(ipHeader->ip_dst);
    u_short srcPort = ntohs(tcpHeader->th_sport);
    u_short dstPort = ntohs(tcpHeader->th_dport);
    // 统计流量信息
    // ...
}

3.3. 流量统计

流量统计模块负责记录每个数据包的源IP地址、目的IP地址、传输层协议以及数据包大小等信息，并将统计结果实时保存到日志文件中。


void packetHandler(u_char* user, const struct pcap_pkthdr* pkthdr, const u_char* packet) {
    // ...
    // 统计流量信息
    // ...
    
    // 保存统计结果到日志文件
    FILE* logFile = fopen("traffic.log", "a");
    fprintf(logFile, "Source IP: %s\n", srcIp);
    fprintf(logFile, "Destination IP: %s\n", dstIp);
    fprintf(logFile, "Protocol: %s\n", protocol);
    fprintf(logFile, "Packet Size: %d bytes\n\n", packetSize);
    fclose(logFile);
}

4. 程序运行与测试

完成代码编写后，我们可以编译并运行该流量统计程序。在运行程序之前，需要确保已经安装了libpcap和libnet库。然后，我们可以通过Wireshark等网络抓包工具发送一些测试数据包，观察流量统计结果。

$ gcc -o traffic_stat traffic_stat.c -lpcap -lnet $ sudo ./traffic_stat eth0

5. 总结

本文介绍了一个用Linux C语言编写的流量统计程序，该程序可以帮助管理员实时监测和记录网络流量信息。通过使用libpcap和libnet库，我们可以捕获并解析网络数据包的头部信息，然后统计流量信息并保存到日志文件中。这个程序在网络管理和优化中具有重要的应用价值。