Java + Jpcap实现监控 IP包流量

说明：本设计是计算机网络课程的课设，因为代码是提前实现的，本博客于后期补上，又因为代码没写注释自己也看不懂了，所以，仅供参考，就当提供一种实现方式。

文中提供的《Jpcap中文API文档》来源于网络，本文仅用于学习交流，如有侵权，可联系我进行删除。

效果图：

1）课程设计要求

1.1 课程设计目的

通过本实课程设计，有助于理解 IP包的格式和加深对 IP 协议的理解。

1.2 课程设计要求

编制程序，监控网络，捕获一段时间内网络上的 IP 数据包，按 IP 数据包的源地址统计出该源地址在该时间段内发出的 IP 包的个数，将其写人日志文件中或用图形表示出来（建议用图形表示出统计结果）。

1.3 程序的具体要求如下

用命令行运行： IPStatistic time logfile

其中， IPStatistic 是程序名； time 是设定的统计时间间隔（单位为分钟，比如，2表示2分钟）; logfile 表示统计结果写人的日志文件名（若用图形表示统计结果则可以不选这个参数）。

2）编码前的准备

2.1 技术点

后端：springboot，Jpcap

前端：vue2，ECharts

说明：Jpcap是一个能够捕获、发送网络数据包的java类库包。

2.2 环境搭建

2.2.1 事先说明和下载链接

ps：网上大部分都是Jpcap+winpcap，但是winpcap太老了，大概率在Windows10和Windows11上会出问题，当时也踩了不少坑，这里推荐使用npcap

winocap网址：https://www.winpcap.org/

Npcap网址：https://npcap.com/

从图中可以看出，winocap已经不再支持，推荐使用npcap

Java + Jpcap实现监控 IP包流量

进入Npcap官网下载即可

Java + Jpcap实现监控 IP包流量

2.2.2 资源下载

链接：https://pan.baidu.com/s/1y6u-V-FPwOgIxC9ZoAD7yg
提取码：1111

内容：

Jpcap中文API文档
npcap-1.72.exe
Jpcap.dll
jpcap.jar
network_vue（前端代码，需要自己装包：npm install）
network_course_design（Java代码）

2.2.3安装

重点1、3、4步

Npcap.exe正常进行安装即可
创建一个普通springboot项目
在项目中导入Jpcap.jar包

Java + Jpcap实现监控 IP包流量

将Jpcap.dll放到JDK安装路径下的 /jre/bin 目录下（我这里好像没有放也可以运行，可以试一下）
前端就是一个普普通通的VUE+ECharts项目

3）编码

重要提示：当时为了赶工，其中的逻辑很有问题，现在的评价就一个字，烂，非常烂！！！看看关键实现就行。

这里推荐看这篇博客，写的很好，里面对重要字段进行了说明：https://www.cnblogs.com/shy-huiying/p/5636274.html

3.1 后端实现

3.1.1 获得本机所有网卡接口信息

Jpcap提供了方法JpcapCaptor.getDeviceList()完成这个任务，该方法返回一组NetworkInterface对象。

NetworkInterface[] devices = JpcapCaptor.getDeviceList();

/**
*  这里是controller层
 * 获得所有网卡接口
 * @return List<String>
 */
@RequestMapping("/info")
public Object getNetworkCard(){
    // 获取网络接口列表，返回所有的网络设备数组;
    NetworkInterface[] devices = JpcapCaptor.getDeviceList();
    if (devices.length == 0) {
        return "无网卡信息";
    }else{
        List<NetworkCardPojo> netList = new ArrayList<>();
        int index = 0;
        for (NetworkInterface n : devices) {
            //NetworkCardPojo是自己编写的实体类，包含网卡接口索引和网卡接口名两个属性
            NetworkCardPojo networkCardPojo = new NetworkCardPojo();
            networkCardPojo.setIndex(index++);
            networkCardPojo.setDescription(n.description);
            //networkCardPojo.setNetworkInterface(n);
            netList.add(networkCardPojo);
        }
        return netList;
    }
}

public class NetworkCardPojo {
    private Integer index;
    private String description;
    //private NetworkInterface NetworkInterface;
}

返回到前端的数据：

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3.1.2 得到指定网卡的具体信息

NetworkInterface[] devices = JpcapCaptor.getDeviceList();得到多有网卡信息
devices[index].addresses；根据前端传入的网卡接口索引得到指定网卡接口的信息。

   /**
   	 *  这里是controller层
     *  打印选择网卡的IP地址和子网掩码;
     * @param index
     * @return
     */
    @RequestMapping("/local")
    public LocalParameterPojo getLocalParameter(@ProbeParam("index") Integer index){	
        NetworkInterface[] devices = JpcapCaptor.getDeviceList();
        //根据传入的网卡索引获取该网卡接口所属的IP地址
        NetworkInterfaceAddress[] device = devices[index].addresses;
        //LocalParameterPojo是自己编写的实体类，包含本机IP地址、子网掩码、网络连接类型
        LocalParameterPojo local = new LocalParameterPojo();
        if (device.length>0){
            local.setIpv4(device[0].address);
            local.setSubnetMask(device[0].subnet);
            local.setNetType(devices[0].datalink_description);
        }else {
            local.setNetType("该网卡接口不可用，请尝试切换其他网卡接口！");
        }
        return local;
    }

LocalParameterPojo实体类，注意部分字段是InetAddress类型

public class LocalParameterPojo {
    private InetAddress ipv4;            //本机IP地址
    private InetAddress SubnetMask;      //子网掩码
    private String netType;         //网络连接类型
}

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3.1.3 监控ip包数据

因为一个ip地址会发送多个ip包，这里主要是将ip包进行分组统计：

IP地址--累计IP包数量--累计IP包大小

这里写的不好，有些问题，甚至问题很大，后面想到有更好的解决方法，但是没有尝试过，就不写了

    /**
     * 这里是controller层
     * 开启监控ip包流量监控
     * @param index
     * @return
     */
    @RequestMapping("/start")
    public List<TargetParameterPojo> startGetPacket(@ProbeParam("index") Integer index){
        targetParameter.startThread(index);
        //根据Ip地址分组
        Map<InetAddress, IpGroup> mapAll = new HashMap<>();
        System.out.println("ip count："+targetParameter.getTargetMap().size());
        for (int i=0;i<targetParameter.getTargetMap().size();i++){
            IpGroup ipGroup = new IpGroup();
            for (InetAddress key:targetParameter.getTargetMap().get(i).keySet()){
                Integer size = targetParameter.getTargetMap().get(i).get(key);
                int count=1;
                //检查 hashMap 中是否存在指定的 key 对应的映射关系。
                if(mapAll.containsKey(key)){
                    Integer tempSize = mapAll.get(key).getSize();
                    size += tempSize;
                    Integer tempCount = mapAll.get(key).getCount();
                    count += tempCount;
                }
                ipGroup.setCount(count);
                ipGroup.setSize(size);
                mapAll.put(key,ipGroup);
            }
        }
        // 将数据装到TargetParameterPojo
        List<TargetParameterPojo> targetList = new ArrayList<>();
        for (Map.Entry<InetAddress,IpGroup> map:mapAll.entrySet()){
            TargetParameterPojo targetPojo = new TargetParameterPojo();
            targetPojo.setSourceIp(map.getKey());
            targetPojo.setSize(map.getValue().getSize());
            targetPojo.setCount(map.getValue().getCount());
            targetList.add(targetPojo);
        }
        return targetList;
    }

    /**
     * 关闭监控ip包流量
     * @return
     */
    @RequestMapping("/stop")
    public int stopsGetPacket(){
        int flag = targetParameter.getTargetMap().size();
        if(flag>1){
            targetParameter.stopThread();
            return 1;
        }else {
            return 0;
        }
    }

service层

@Service
public class TargetParameter implements Runnable{
    //数据统计要用到的list
    private static List<Map<InetAddress,Integer>> targetMap = new ArrayList<>();
    private boolean flag = true;
    private TargetParameter tp;
    private Thread thread;
    private Integer isOff=0;

    public TargetParameter(JpcapCaptor jpcap) {
        this.jpcap = jpcap;
    }

    private JpcapCaptor jpcap = null;

    public TargetParameter() {
    }

    public List<Map<InetAddress, Integer>> getTargetMap() {
        return targetMap;
    }

    @Override
    public void run() {
        //只要不停止就一直进行抓包
        while (flag){
            IPPacket ipPacket = (IPPacket) jpcap.getPacket();
            if (ipPacket!=null){
                Map<InetAddress,Integer> map = new HashMap<>();
                map.put(ipPacket.src_ip,ipPacket.len);
                targetMap.add(map);
            }
            // 回调方法
            //jpcap.processPacket(-1, new CallbackService());
        }
    }
    /**
     * 开启线程方法
     */
    public void startThread(Integer index){
        if (isOff==0){
            try {
                NetworkInterface[] devices = JpcapCaptor.getDeviceList();
                //获得了JpcapCaptor实例就可以用来捕获来自网络接口的数据包。
                //网卡索引,捕获数据包大小,是否开启混杂模式（混杂模式会捕获到数据表）,超时
                jpcap = JpcapCaptor.openDevice(devices[index], 1024, true, 1000);
                // 在捕获前先设置过滤;
                jpcap.setFilter("ip", true);
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
                System.out.println("抓取数据包时出现异常!!");
            }
            tp = new TargetParameter(jpcap);
            //创建一个抓抓包线程，保证一直进行抓包
            thread = new Thread(tp);
            thread.start();
            System.out.println("thread.getName()："+thread.getName());
            isOff++;
        }
    }

    /**
     * 关闭线程并清空List
     */
    public void stopThread(){
        isOff=0;
        tp.flag=false;
        targetMap.clear();
        System.out.println(targetMap);
    }
}

Pojo：

public class TargetParameterPojo {
    private InetAddress sourceIp;
    private Integer count;
    private Integer size;
}

public class IpGroup {
    private Integer size;
    private Integer count;
}

Java + Jpcap实现监控 IP包流量

3.1.4 目录结构

Java + Jpcap实现监控 IP包流量

3.2 前端实现

前端实现很简单，主要是数据渲染，这里说一下我的思路：

设定一个计时器，每隔1秒钟就请求一次数据，从而进行数据更新（axios实现）
可根据需要对数据进行排序和截取，比如截取前20条数据进行排序（数据条数太多会造成图形不美观）
优化：对开启和关闭按钮进行控制，防止重复请求和重复关闭

4）END

资源下载

链接：https://pan.baidu.com/s/1y6u-V-FPwOgIxC9ZoAD7yg
提取码：1111

内容：

Jpcap中文API文档
npcap-1.72.exe
Jpcap.dll
jpcap.jar
network_vue（前端代码，需要自己装包：npm install）
network_course_design（Java代码）

重要：请勿学习如上代码的写法，那时候vue正在学，还行学完，代码冗余严重。

本博客仅仅提供解决方法！欢迎讨论，感谢批评指正。

原文链接：https://www.cnblogs.com/fwdba/p/17320187.html

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Java + Jpcap实现监控 IP包流量

Java + Jpcap实现监控 IP包流量

1）课程设计要求

1.1 课程设计目的

1.2 课程设计要求

1.3 程序的具体要求如下

2）编码前的准备

2.1 技术点

2.2 环境搭建

2.2.1 事先说明和下载链接

2.2.2 资源下载

2.2.3安装

3）编码

3.1 后端实现

3.1.1 获得本机所有网卡接口信息

3.1.2 得到指定网卡的具体信息

3.1.3 监控ip包数据

3.1.4 目录结构

3.2 前端实现

4）END

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