WinPcap是一个基于Win32平台的，用于捕获网络数据包并进行分析的开源库.

大多数网络应用程序通过被广泛使用的操作系统元件来访问网络，比如sockets。 这是一种简单的实现方式，因为操作系统已经妥善处理了底层具体实现细节（比如协议处理，封装数据包等等），并且提供了一个与读写文件类似的，令人熟悉的接口。

然而，有些时候，这种“简单的方式”并不能满足任务的需求，因为有些应用程序需要直接访问网络中的数据包。也就是说，那些应用程序需要访问原始数据包，即没有被操作系统利用网络协议处理过的数据包。

WinPcap产生的目的，就是为Win32应用程序提供这种访问方式； WinPcap提供了以下功能 ：

1.捕获原始数据包，无论它是发往某台机器的，还是在其他设备（共享媒介）上进行交换的

2.在数据包发送给某应用程序前，根据用户指定的规则过滤数据包

3.将原始数据包通过网络发送出去

4.收集并统计网络流量信息

以上这些功能需要借助安装在Win32内核中的网络设备驱动程序才能实现，再加上几个动态链接库DLL。

所有这些功能都能通过一个强大的编程接口来表现出来,易于开发，并能在不同的操作系统上使用。这本手册的主要目标是在一些程序范例的帮助下，叙述这些编程接口的使用。

WinPcap可以被用来制作网络分析、监控工具。一些基于WinPcap的典型应用有：

1.网络与协议分析器 (network and protocol analyzers)

2.网络监视器 (network monitors)

3.网络流量记录器 (traffic loggers)

4.网络流量发生器 (traffic generators)

5.用户级网桥及路由 (user-level bridges and routers)

6.网络入侵检测系统 (network intrusion detection systems (NIDS))

7.网络扫描器 (network scanners)

8.安全工具 (security tools)

通过学习WINPCAP架构，编写一个网络抓包程序。

WinPcap提供了 pcap_findalldevs_ex() 函数来实现获取设备列表的功能，这个函数返回一个 pcap_if 结构的链表， 每个这样的结构都包含了一个适配器的详细信息。值得注意的是，数据域 name 和 description 表示一个适配器名称和一个可以让人们理解的描述。下面获取适配器列表，并在屏幕上显示出来，如果没有找到适配器，将打印错误信息。

运行结果：

WinPcap获取的设备列表显示主机有四块逻辑网卡，与控制面板-网络适配器显示的一致

上一部分的获取设备列表，获取了适配器的基本信息 (如设备的名称和描述)，而WinPcap提供了其他更高级的信息。由 pcap_findalldevs_ex() 返回的每一个 pcap_if 结构体，都包含一个 pcap_addr 结构体，这个结构体由如下元素组成：

另外，函数 pcap_findalldevs_ex() 还能返回远程适配器信息和一个位于所给的本地文件夹的pcap文件列表。

下面的程序使用了 ifprint() 函数来打印出 pcap_if 结构体中所有的内容。程序对每一个由 pcap_findalldevs_ex() 函数返回的 pcap_if ，都调用 ifprint() 函数来实现打印。

运行结果：

结果分析：

WinPcap获取了4块逻辑网卡的高级信息：包含设备描述、IP地址、子网掩码、广播地址等，如下表所示

编写一个程序，将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()。下面是参数 snaplen, flags 和 to_ms 的解释说明

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，将值定为65535，它比能遇到的最大的MTU还要大，因此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，所以在下面的范例中，使用混杂模式。

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。

运行结果（捕获的是无线网卡的数据包）

结果分析：

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。

捕获的数据包的协议首部，打印一些网络上传输的UDP数据的信息。

运行结果：

首先，将过滤器设置成"ip and udp"。在这种方式下，packet_handler() 只会收到基于IPv4的UDP数据包；这将简化解析过程，提高程序的效率。其次，创建了用于描述IP首部和UDP首部的结构体。这些结构体中的各种数据会被packet_handler()合理地定位。在开始捕捉前，使用了pcap_datalink() 对MAC层进行了检测，以确保在处理一个以太网络，确保MAC首部是14位的。IP数据包的首部就位于MAC首部的后面，将从IP数据包的首部解析到源IP地址和目的IP地址。

处理UDP的首部有一些复杂，因为IP数据包的首部的长度并不是固定的，可以通过IP数据包的length域来得到它的长度。一旦知道了UDP首部的位置就能解析到源端口和目的端口。

被解析出来的值被打印在屏幕上，形式上图所示，每一行分别代表一个数据包。

1、WINPCAP是否能实现服务质量的控制？

答：不能。WinPcap可以独立地通过主机协议发送和接受数据，如同TCP-IP。 这就意味着WinPcap不能阻止、过滤或操纵同一机器上的其他应用程序的通讯： 它仅仅能简单地"监视"在网络上传输的数据包。所以，它不能提供类似网络流量控制、服务质量调度和个人防火墙之类的支持，因而不能实现服务质量的控制。