利用NDIS进行网络监测的技术实现

"NDIS技术在网络监测中的实现 (2002年) - 王发坤" NDIS（Network Driver Interface Specification，网络驱动程序接口规范）是微软为网络适配器驱动程序和网络协议栈之间提供的一种通信标准。这篇文章详细介绍了如何利用NDIS进行网络包的监测和分析，特别是在数据链路层的网络包捕获，以及如何通过分析数据报文结构来理解应用层协议的实现过程。 NDIS作为操作系统与网络适配器驱动之间的中间层，允许不同的网络适配器和协议驱动通过统一的标准进行交互。在局域网中，正常情况下，网卡仅处理与自身MAC地址匹配的数据帧。然而，当设置网卡为混杂模式时，它可以捕获并处理所有通过的数据链路层数据报文，不论这些报文的目标MAC地址是否与本机一致。 文章指出，应用层的监控工具通常只能检测高层协议和数据，而无法全面反映网络的实时状态，且受特定协议的约束。因此，通过NDIS直接访问网络适配器成为更有效的网络监测方法。NDIS使得开发者能够实现对数据链路层帧的捕获，从而分析帧结构，识别出数据帧的类型，例如TCP/IP或IPX/SPX，进而进行网络流量统计和性能分析。 系统设计方面，文章提到了在Windows环境下，由于系统安全性和权限限制，通常需要通过虚拟驱动程序（如vpacket.vxd）来访问硬件。vpacket.vxd允许应用程序以NDIS接口直接访问网络适配器，这一过程涉及到动态加载驱动和使用DeviceIoControl()函数进行读写操作。 文章的实施步骤可能包括以下几个部分： 1. 加载vpacket.vxd驱动，通过CreateFile()函数创建一个设备句柄。 2. 使用DeviceIoControl()函数与驱动进行交互，控制网络适配器进入混杂模式。 3. 监听和捕获数据链路层的网络包，这可能涉及设置中断请求（IRQ）处理和缓冲区管理。 4. 分析捕获的帧结构，解析MAC头部，IP头部，TCP或UDP头部等，以理解应用层协议的运作。 5. 根据解析结果进行流量统计和性能分析，例如计算吞吐量，检测异常流量，或识别潜在的安全威胁。 NDIS技术在网络监测中的应用，不仅提供了深入的网络洞察，还为网络故障排查、性能优化和安全审计提供了强大的工具。通过这种方式，可以有效地提高网络管理和维护的效率，尤其是在复杂多变的网络环境中。