抓包神器TCPDUMP的分析总结-涵盖各大使用场景、高级用法

一、前言

网络故障排查中，经常要抓包，windows有wireshark，linux最常用的是tcpdump，其中被问得最多的一个问题：“iptables限制后，tcpdump还能抓到包吗？”,首先看下数据包进入OS及出去的顺序：

网卡nic -> tcpdump -> iptables(netfilter) -> app -> iptables(netfilter) -> tcpdump -> 网卡nic

显而易见，数据包到达网卡后，tcpdump有能力直接捕获到，不受iptables的影响，此时数据包还没有到达iptables的PREROUTING链，到达APP后，处理完报文从iptables出去，出去最终要走到POSTROUTING链再到tcpdump，所以此时受到iptables的OUTPUT和POSTROUTING链影响，这两条链的规则决定tcpdump能不能抓到出去的包，iptables各个链工作顺序如下(图片来源于网络)：

本文将汇总日常工作使用中的一些用法和技巧，同时附上tcpdump官方文档：https://www.tcpdump.org/tcpdump_man.html。

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二、tcpdump常用参数详解

1.指定网卡和主机抓包(-i、host)
指定所有网卡并限定主机为192.168.1.1

tcpdump -i any host 192.168.1.1 #-i指定网卡为所有
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此时如果和对端主机有数据交互，那么屏幕上有输出信息，同时这些信息不会保存在文件里，比如下面这个icmp包：

CTRL + C给进程发送SIGINT信号，中断tcpdump当前抓包，会发现这些数据包默认会显示在屏幕上，如果是简单数据包直接拿tcpdump分析是没问题的，但在报文交互很大的场景下，要过滤特定流，此时用tcpdump分析效率会很低，正确的做法是tcpdump抓包保存为抓包文件(.pcap、.cap都行)，再用wireshark分析。

同时这里还有问题，tcpdump默认会将IP反向解析成host或域名，-nn参数可以禁止反向解析，增加可读性。

2.写入文件并查阅报文(-w、-r)
那么改进后的抓包命令可以是：

tcpdump -i any host 192.168.1.1 -nn -v -w client.pcap
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-nn：禁止反向解析

-v：显示详细抓包信息

-w：写入到client.pcap

可以看到第一条命令，IP不再反解成host或域名，第二条命令-w写入到client.pcap后，使用-r参数指定报文文件查阅内容。

3.指定来源IP或目的IP或网段(src、dst、net)
如果只想抓一个方向的流，使用src指定源或者dst指定目标：

tcpdump -i any src host 192.168.1.1 -nn
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这样一来只抓一个方向的流，如图只有1.1方向过来icmp reply，以及arp报文，arp缓存表过期后则会发送一次广播，以获得mac地址。

dst指定到达目的方向的包，过滤本端发给对端的icmp request：

tcpdump -nn -i any dst 192.168.1.1
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指定网段：

tcpdump -nn -i any net 192.168.1.1/32
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4.指定每个报文抓包字节数(-s)
有时候我们分析包一般分析头部就行了，不需要分析每个包的data数据部分，这样可以尽量减小抓包文件的大小，-s指定每个报文抓前面多少个字节：

tcpdump -nn -i any -s 84 host 192.168.1.1 #imcp协议默认为“56字节”数据字节+“28字节”的ICMP头，一共是84字节
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如果不指定-s参数，tcpdump默认只会抓每个报文的前面56个字节，-s 0可以不限制字节数，每次都抓完整的包：

tcpdump -nn -i any -s 0 host 192.168.1.1
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如果是icmp，56+8个字节的icmp头部，默认是64个字节：

5.指定端口和协议(port、portrange、protocol)
全量抓不如抓出问题的端口或协议，对症下药，语法也很简单：

tcpdump -nn -i any -s 0 icmp #只抓icmp协议
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icmp运行在网络层偏上，所以并没有端口的定义，抓icmp并不需要指定端口，那么抓tcp端口可以这样写：

tcpdump -nn -i any -s 60 tcp port 80 #作为演示，这里只抓60个头部字节
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同理，那么udp可以这样写：

tcpdump -nn -i any -s 0 udp port 22
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抓端口范围，需要用到portrange参数：

tcpdump -nn -i any tcp portrange 53-80
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如果不确定协议，只指定port即可：

tcpdump -nn -i any -s 0 port 22
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6.tcpdump的逻辑表达式(or、and、not)
逻辑语句，顾名思义，只要接触过一点编程，就知道指的是或与非，及or、and、not，其中not也可以用作!，此三个参数较常用，可以帮我们过滤出有用的信息，指哪打哪。

使用and指定目标和协议：

tcpdump -nn -i any -s 0 host 192.168.1.1 and icmp
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使用or指定多个过滤条件：

tcpdump -nn -i any -s 0 host 192.168.1.1 or icmp or src net 192.168.1.1/32
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使用or或!排除过滤条件：

tcpdump -nn -i any -s 0 ! net 172.16.0.0/16 and icmp and ! tcp
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指定要抓包的网段掩码即可，那么综合以上，你可以举一反三，把它们搭配起来灵活运用，只要抓包逻辑语法正确即可，哪怕又臭又长：

tcpdump -nn -i any -s 0 dst host 192.168.1.197 and icmp and src net 192.168.1.1/32 or ( host 192.168.1.1 ) and ! tcp
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bash解析每条命令最多255个字符，又臭又长无意义的语句不是拿来用于生产环境，而是平时练手可以多拼凑组合测试，到达炉火纯青的那一刻，生产环境想抓什么包想怎么搭配使用信手拈来。

7.指定数据包大小过滤(greater、less)
tcpdump提供指定每个报文大小的过滤方式，在需要过滤大包或特定大小的包场景特别好用。

过滤大于1000字节的包：

tcpdump -nn -s 0 -i any host 192.168.1.1 and greater 1000 and icmp
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过滤小于1000字节的包：

tcpdump -nn -s 0 -i any host 192.168.1.1 and less 1000 and icmp
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结合使用，缩小范围：

tcpdump -nn -s 0 -i any host 192.168.1.1 and less 800 and greater 690
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8.Flags标记解读
下面的命令抓取一个完整连接，包括三次握手和四次挥手：

每个Flags含义如下：

Flags

含义

[S]

SYN

[.]

ACK

[S.]

SYN、ACK

[P.]

PUSH

[R.]

RST

[F.]

FIN

[DF]

Don’t Fragment(不分片)，当DF=0时，允许分片

[FP.]

FIN、PUSH、ACK

前面说过，如果使用tcpdump不好直观分析报文，可-w保存到文件后使用wireshark分析：

建立三次握手后，Tcp Keep-Alive一直保留连接，之后客户端主动挥手断开连接，客户端对应的行为是这样的：

9.指定抓包数量、抓包大小、及轮询抓包(-c、-W、-C、-G)
在某些场景需要分割抓包文件，轮询抓包，那么这几个参数可以排上用上：

-c指定抓多少个包
-W最多写入多少个抓包文件，以MB为单位
-C写入到抓包文件的大小上限

-c指定抓2个包：

tcpdump -i any -s 0 net 192.168.1.1/32 -c 2
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-C指定写入到文件的大小上限为1M：

tcpdump -i any -s 0 -C 1 -v -w client.pcap
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-W指定写入到10个抓包文件，每个文件只抓1M，循环写入：

tcpdump -i any -s 0 -C 1M -v -W 10 -w client.pcap
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保存格式将在文件后缀加入从0-N的编号。

-G参数指定间隔多少秒轮询保存一次文件，通常是以时间格式命令：

tcpdump -nn -i any -s 0 -G 5 -Z root -v -w %m-%d-%H:%M:%S.pcap #每隔五秒保存一次文件
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-Z参数指定每次写入新文件用root权限执行，-w的时间格式为date命令的时间格式取值，可以之间拿来用。

-G通常配合-C来使用，指定每次每个文件抓固定大小：

tcpdump -nn -i any -s 0 -C 1 -G 5 -v -w %m-%d-%H:%M:%S.pcap
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同时也可以配合timeout命令使用，抓固定时间后停止抓包：

timeout 10 tcpdump -nn -i any -s 0 -G 5 -v -w %m-%d-%H:%M:%S.pcap
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只抓10s，每间隔5s轮询保存一次文件。

10.抓取指定Flag位的报文
抓指定标志位虽然不常用，通常是使用wireshark分析过滤，但如果这个功能在tcpdump上使用熟练，知道自己想要什么包，那么tcpdump这一层就能筛选出对你有用的报文，减少不必要的报文量。

只抓SYN标志位不为0的，并且只抓一个包：

tcpdump -nn -i any -s 0 -c 1 ‘tcp[tcpflags] & tcp-syn != 0’
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抓一次完整握手需要的标志位：

tcpdump -nn -i any -s 0 ‘tcp[tcpflags] & (tcp-syn|tcp-ack|tcp-fin) != 0’ and host 192.168.1.1
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同时，也可以用二进制表示，不过可读性较差：

tcpdump -nn -i any -s 0 ‘tcp[13] & (1|2|18) != 0’ and net 192.168.1.1/32 and tcp port 80
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tcp字段在tcp头第十四字节存储，编程里面都是从0开始计数，那么tcp13就是表示tcp头部字段，附上过滤常用的几个字段含义：

表达式

含义

tcp13 = 2

捕获SYN包，二进制为：00000010

tcp23 = 18

捕获回给SYN的ACK包，二进制为：00010010

tcp13 & 2 = 2

捕获SYN和SYN对应的ACK包

tcp13 = 24

捕获PSH-ACK包

tcp13 & 1 = 1

捕获FIN-ACK包

tcp13 & 4 = 4

捕获RST包

其他协议也是以此类推，比如icmp：

tcpdump -nn -i any -c 2 -s 0 host 192.168.1.1 and ‘icmp[icmptype] = icmp-echo or icmp[icmptype] = icmp-echoreply’
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三、总结

以上总结的是一些工作中较常用的使用方法及技巧，在不同的问题场景下，知道抓什么包，明确自己需要什么包，包抓的越精准，定位问题就不会像大海捞针一样，分析包的过程也会变的会事半功倍、气定神闲。