网络抓包分析--tcpdump及Wireshark的使用

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前言

tcpdump和Wireshark的介绍

Windows中用Wireshark抓本机包

Linux中用 tcpdump抓包

Wireshark 查看数据包

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前言

在调试网络传输问题，解决网络传输故障时，由于传输过程中数据包的不可见，使得开发及维护人员排查问题较困难。利用 tcpdump 命令及 Wireshark 工具能较好地抓取“看不见”的数据包并进行分析。

tcpdump和Wireshark的介绍

• tcpdump 仅支持命令行格式使用，常用在Linux服务器中抓取和分析网络包。
• Wireshark 除可以抓包外，还提供了可视化分析网络包的图形页面

使用步骤

如果只在 Windows 上抓包，只需要用 Wireshark 工具即可。

先用 tcpdump 命令在 Linux 服务器上抓包，生成文件，保存到 Windows 本地，使用 Wireshark 可视化分析。

Linux tcpdump 命令

语法：
tcpdump [-adeflnNOpqStvx][-c<数据包数目>][-dd][-ddd][-F<表达文件>][-i<网络界面>][-r<数据包文件>][-s<数据包大小>][-tt][-T<数据包类型>][-vv][-w<数据包文件>][输出数据栏位]

 参数说明：

• -a 尝试将网络和广播地址转换成名称。
• -c<数据包数目> 收到指定的数据包数目后，就停止进行倾倒操作。
• -d 把编译过的数据包编码转换成可阅读的格式，并倾倒到标准输出。
• -dd 把编译过的数据包编码转换成C语言的格式，并倾倒到标准输出。
• -ddd 把编译过的数据包编码转换成十进制数字的格式，并倾倒到标准输出。
• -e 在每列倾倒资料上显示连接层级的文件头。
• -f 用数字显示网际网络地址。
• -F<表达文件> 指定内含表达方式的文件。
• -i<网络界面> 使用指定的网络截面送出数据包。
• -l 使用标准输出列的缓冲区。
• -n 不把主机的网络地址转换成名字。
• -N 不列出域名。
• -O 不将数据包编码最佳化。
• -p 不让网络界面进入混杂模式。
• -q 快速输出，仅列出少数的传输协议信息。
• -r<数据包文件> 从指定的文件读取数据包数据。
• -s<数据包大小> 设置每个数据包的大小。
• -S 用绝对而非相对数值列出TCP关联数。
• -t 在每列倾倒资料上不显示时间戳记。
• -tt 在每列倾倒资料上显示未经格式化的时间戳记。
• -T<数据包类型> 强制将表达方式所指定的数据包转译成设置的数据包类型。
• -v 详细显示指令执行过程。
• -vv 更详细显示指令执行过程。
• -x 用十六进制字码列出数据包资料。
• -w<数据包文件> 把数据包数据写入指定的文件。

实例

//默认启动，监视第一个网络接口上所有流过的数据包
tcpdump

//监视指定网络接口的数据包
tcpdump -i eth1

//打印所有进入或离开sundown的数据包
tcpdump host sundown

//也可以指定ip,例如截获所有10.52.50.94的主机收到的和发出的所有的数据包
tcpdump host 10.52.50.94

//打印helios 与 hot 或者与 ace 之间通信的数据包
tcpdump host helios and \( hot or ace \)

//截获主机210.27.48.1 和主机210.27.48.2 或210.27.48.3的通信
tcpdump host 210.27.48.1 and \ (210.27.48.2 or 210.27.48.3 \) 

//打印ace与任何其他主机之间通信的IP 数据包, 但不包括与helios之间的数据包
tcpdump ip host ace and not helios

//获取主机210.27.48.1除了和主机210.27.48.2之外所有主机通信的ip包
tcpdump ip host 210.27.48.1 and ! 210.27.48.2

//截获主机hostname发送的所有数据
tcpdump -i eth0 src host hostname

//监视所有送到主机hostname的数据包
tcpdump -i eth0 dst host hostname

//获取主机210.27.48.1接收或发出的telnet包
tcpdump tcp port 23 and host 210.27.48.1

//对本机的udp 123 端口进行监视 123 为ntp的服务端口
tcpdump udp port 123
 
//打印本地主机与Berkeley网络上的主机之间的所有通信数据包(nt: ucb-ether, 此处可理解为'Berkeley网络'的网络地址,此表达式最原始的含义可表达为: 打印网络地址为ucb-ether的所有数据包)
tcpdump net ucb-ether

//打印所有通过网关snup的ftp数据包(注意, 表达式被单引号括起来了, 这可以防止shell对其中的括号进行错误解析)
tcpdump 'gateway snup and (port ftp or ftp-data)'

//打印所有源地址或目标地址是本地主机的IP数据包(如果本地网络通过网关连到了另一网络, 则另一网络并不能算作本地网络.(nt: 此句翻译曲折,需补充).localnet 实际使用时要真正替换成本地网络的名
字)
tcpdump ip and not net localnet

//打印TCP会话中的的开始和结束数据包, 并且数据包的源或目的不是本地网络上的主机.(nt: localnet,实际使用时要真正替换成本地网络的名字))
tcpdump 'tcp[tcpflags] & (tcp-syn|tcp-fin) != 0 and not src and dst net localnet'

//打印所有源或目的端口是80, 网络层协议为IPv4, 并且含有数据,而不是SYN,FIN以及ACK-only等不含数据的数据包.(ipv6的版本的表达式可做练习)
tcpdump 'tcp port 80 and (((ip[2:2] - ((ip[0]&0xf)<<2)) - ((tcp[12]&0xf0)>>2)) != 0)'
(nt: 可理解为, ip[2:2]表示整个ip数据包的长度, (ip[0]&0xf)<<2)表示ip数据包包头的长度(ip[0]&0xf代表包中的IHL域, 而此域的单位为32bit, 要换算成字节数需要乘以4,　即左移2.(tcp[12]&0xf0)>>4 表示tcp头的长度, 此域的单位也是32bit,　换算成比特数为 ((tcp[12]&0xf0) >> 4)　<<　2,　即((tcp[12]&0xf0)>>2).　((ip[2:2] - ((ip[0]&0xf)<<2)) - ((tcp[12]&0xf0)>>2)) != 0　表示: 整个ip数据包的长度减去ip头的长度,再减去tcp头的长度不为0, 这就意味着, ip数据包中确实是有数据.对于ipv6版本只需考虑ipv6头中的'Payload Length' 与 'tcp头的长度'的差值, 并且其中表达方式'ip[]'需换成'ip6[]'.)

//打印长度超过576字节, 并且网关地址是snup的IP数据包
tcpdump 'gateway snup and ip[2:2] > 576'

//打印所有IP层广播或多播的数据包， 但不是物理以太网层的广播或多播数据报
tcpdump 'ether[0] & 1 = 0 and ip[16] >= 224'

//打印除'echo request'或者'echo reply'类型以外的ICMP数据包( 比如,需要打印所有非ping程序产生的数据包时可用到此表达式 .(nt: 'echo reuqest' 与 'echo reply' 这两种类型的ICMP数据包通常由ping程序产生))
tcpdump 'icmp[icmptype] != icmp-echo and icmp[icmptype] != icmp-echoreply'

Windows中用Wireshark抓本机包

初始界面

选择以太网连接--双击

在过滤器中输入需要查看的交互ip--点击显示栏右侧箭头

 点击停止并保存.pcapng文件

Linux中用 tcpdump抓包

常用

tcpdump tcp -i eth1 -t -s 0 -c 100 and dst port ! 22 and src net 192.168.1.0/24 -w ./target.cap

• tcp: ip icmp arp rarp 和 tcp、udp、icmp这些选项等都要放到第一个参数的位置，用来过滤数据报的类型
• -i eth1 : 只抓经过接口eth1的包
• -t : 不显示时间戳
• -s 0 : 抓取数据包时默认抓取长度为68字节。加上-S 0 后可以抓到完整的数据包
• -c 100 : 只抓取100个数据包
• dst port ! 22 : 不抓取目标端口是22的数据包
• src net 192.168.1.0/24 : 数据包的源网络地址为192.168.1.0/24
• -w ./target.cap : 保存成cap文件，方便用ethereal(即wireshark)分析

 使用tcpdump抓取HTTP包

tcpdump  -XvvennSs 0 -i eth0 tcp[20:2]=0x4745 or tcp[20:2]=0x4854

0x4745 为"GET"前两个字母"GE",0x4854 为"HTTP"前两个字母"HT"。

备注： tcpdump 对截获的数据并没有进行彻底解码，数据包内的大部分内容是使用十六进制的形式直接打印输出的。显然这不利于分析网络故障，通常的解决办法是先使用带-w参数的tcpdump 截获数据并保存到文件中，然后再使用其他程序(如Wireshark)进行解码分析。当然也应该定义过滤规则，以避免捕获的数据包填满整个硬盘。

Wireshark 查看数据包

（图片来自网络）

 备注：从上到下分别对应数据链路层，网络层，传输层