应用API函数实现基于Windows平台网络教学管理监控

摘要　　 本文分析了现行的计算机网络教学系统的功能与特点，提出了一种应用Windows API函数构建计算机网络监控教学系统的技术方案。

关键词 计算机网络教学系统 程序终止 窗口拦截，钩子函数，API函数，IP收集，Socket通讯

1 多媒体网络教学系统的现状

近年来，多媒体网CAI将多媒体信息教学，并通过计算机的网络功能，使分布于不同地方的老师和学生同时置于一个“虚拟教室”中进行教学活动，老师和学生在计算机旁就可同时完成语音教室，电脑教室，模拟实验室等多种功能。它不仅能提供教师和学生以文字、图形、图象、动画等数据信息的交互，而且能通过多媒体通信网的支持，提供语音、视频信号的交互。通过计算机局域网和1ntemet，教师和学生不但可以共享本地的多媒体教学资源，甚至可以实现远程教学和全球教学资源共享。

2 国内几种典型多媒体网络教学系统

在我国，利用网络进行教学还只是刚刚起步。我国通向二十一世纪的信息高速公路示范工程“中国教育和科研计算机网（CERNET）”已初步形成包括全国主干网、地方网和校园网三个层次结构的网络，为网络教学提供了良好的基础设施。同时，一些教学局域网络的研究也正在进行之中，目前在国内较有影响的多媒体网络教学系统有：台湾艾康公司的Hic1ass，南京远志资讯公司的LanStar，灯塔科技公司的wmschoo1，武汉开达公司的新教室等。这些系统都局限在计算机房、教室或一栋教学楼内，能完成基本的教学功能，又各有其特色。

按实施方案分，这些系统可分为三类：纯软件方式，纯硬件方式和软硬件结合方式。这里三种较有代表性的系统作一个简要的分析。

1)．南京远志资讯公司的LanStar多媒体网络教学纯软件版：只需一套软件安装到网络服务器上，即可实现多媒体网络教学的全部功能。无需添加任何硬件设备和额外布线，系统安装和维护方便，易于扩充功能和升级。其主要缺点是：在已建成的低速网络上实现时实时性较差，系统兼容性不好。

2)．武汉开达公司的新教室多媒体网络教学系统：采用纯硬件方案实现，每个用户机都需添加影音传输卡与传输通道。它能支持任何网络系统，无需任何驱动程序，无内存驻留程序，兼容性好，能达到影音的实时同步传输。其主要缺点是：音频无交互功能，系统功能较简单。

3)．台湾艾康公司的Hiclass多媒体网络教室：采用软硬件结合方式。其主要控制功能通过教师机控制台完成，学生机内有驻留的程序完成本机的某些控制功能，使用外置式影音传输盒与相应通道。它较好的将软、硬件的优势结合在一起，是目前国内较先进的多媒体网络教学系统，但学生机内的驻留程序未充分考虑与UCDOS等中文系统的兼容性，实际使用效果并不理想，在国内的推广面不大。

3 问题的提出

通过以上几种多媒体网络教学系统的比较，我们发现各有利弊。功能都很强大，使用也很方便，都具备网络监控的功能，但是教师无法设定学生要限制运行的程序，管理起来比较费时费力，难以自动管理，本文就如何应用API函数在网络中实现自动控制方案进行一些简单地探讨。

4 构建系统平台的技术方案

4.1 IP收集方案：

调用Windows 9X/NT自带的ICMP.dll动态链接库来测试网络的连通性，从而实现网络扫描（即查找某个网络上正在运行的所有主机的IP地址，甚至主机名，这里仅讨论不含防火墙的主机，如果含有防火墙，则反馈防火墙的IP地址，无法取得网络中真实主机的IP地址）。与Icmp.dll相关联的三个API函数分别为：

IcmpCreateFile打开一个ICMP句柄，以便发送ICMP回波请求；

IcmpCloseHandle函数关闭有IcmpOpenFile函数打开的一个Icmp句柄；③IcmpSendEcho函数发出一个Icmp回波请求，并等待接受一个或多个回波应答。

另外利用GetHostByAddr函数可以解析主机名，反过来也可以使用GetHostByName函数根据主机名字解析出IP地址，关于如何取得网络中的主机名，可以用低层网络接口NetBios实现，具体应用方法请查阅相关资料，这里不再赘述。

还有可以调用Net命令中的NetView显示主机列表，然后用Ping命令测试IP地址。

4.2 拦截技术方案：

方案一：直接修改代码法：

利用GetProcAddress获取内存中的地址，并保存该命令（进程）的头几个字节的指令，用一个JMP或INT汇编指令改写头几个字节，这样就是线程调用到某一个我们设定的进程中，从而实现了非法进程的分所拦截功能。

方案二：移动代码法：

利用AllocCStoDSAlias移动代码段专门工具对Exe程序代码段进行处理，或者应用修改中断向量表IDT法和安装调用门LDT法修改代码。

方案三：Windows 钩子函数法：

应用Windows的钩子函数也可以实现所有进程关联，函数SetWindowsHookEx具体用法请查阅相关资料，这里不再赘述。

方案四：Windows API函数枚举法：

应用Windows API 函数EnumWindows 遍历查找窗口，用GetWindowText取所有窗口的标题，根据取得的窗口标题列表来判断其中是否存在要限制的程序的标题，如果有，则通过SendMessageA发送终止命令消息，从而实现了程序进程的拦截与终止技术。

方案五：互斥向量法：

利用API函数OpenMutex函数检查指定名字的互斥向量存在,应用ReleaseMutex函数释放互斥量的所有权。相关函数的原型为：

HANDLE OpenMutex(DWORD dwDescriedAccess,Bool binheritHanle,LPCTSTR lpName);

Bool ReleaseMutex(HANDLE hMutex);

4.3 关闭限制程序方案：

应用API函数ExitWindowsEx实现计算机管理。ExitWindowsEx原型为：

Bool ExitWindowsEx(UNIT uflags,DWORD dwReserved);

其中uflags的参数

EXW_LOGOOFF 注销当前用户

EXW_POWEROFF 关闭系统切断电源

EXW_REBOOT 重新启动

EXW_SHUTDOWN 关闭计算机

dwReserved的参数

EWX_FORCE 强行关闭计算机

EWX_FORCEIFHUANG 系统发送WM_QUERYENDSESSION和WM_ENDSESSION