抓包神器之tcpdump詳解

當(dāng)遇到掉包或丟包，網(wǎng)絡(luò)不通了的網(wǎng)絡(luò)故障，這時(shí)必然會(huì)聽(tīng)到抓包這個(gè)關(guān)鍵詞，那什么是抓包呢？

想必大多數(shù)運(yùn)維人都很熟悉windows下的抓包神器wireshark吧，雖說(shuō)Linux下支持wireshare的安裝，不過(guò)在Linux下有更強(qiáng)大的抓包神器，它就是tcpdump。用一句話來(lái)說(shuō)就是”dump the traffic on a network”。它支持針對(duì)網(wǎng)絡(luò)層、協(xié)議、主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)或端口的過(guò)濾，提供了and/&&，or/||,not/!等邏輯語(yǔ)句來(lái)過(guò)濾無(wú)用的信息。

一、參數(shù)介紹

tcpdump采用命令行方式，它的命令格式為：

tcpdump [ -AdDeflLnNOpqRStuUvxX ] [ -ccount ]

          [ -C file_size ] [ -F file ]

          [ -i interface ] [ -m module ] [ -M secret ]

          [ -r file ] [ -s snaplen ] [ -T type ] [ -w file ]

          [ -W filecount ]

          [ -E spi@ipaddr algo:secret,...  ]

          [ -y datalinktype ] [ -Z user ]

          [ expression ]

tcpdump的參數(shù)介紹

-A  以ASCII碼方式顯示每一個(gè)數(shù)據(jù)包(不會(huì)顯示數(shù)據(jù)包中鏈路層頭部信息). 在抓取包含網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包時(shí), 可方便查看數(shù)據(jù)(nt: 即Handy for capturing web pages).

-c count

   tcpdump將在接受到count個(gè)數(shù)據(jù)包后退出.

-C file-size (此選項(xiàng)用于配合-w file 選項(xiàng)使用)

    該選項(xiàng)使得tcpdump 在把原始數(shù)據(jù)包直接保存到文件中之前, 檢查此文件大小是否超過(guò)file-size. 如果超過(guò)了, 將關(guān)閉此文件,另創(chuàng)一個(gè)文件繼續(xù)用于原始數(shù)據(jù)包的記錄. 新創(chuàng)建的文件名與-w 選項(xiàng)指定的文件名一致, 但文件名后多了一個(gè)數(shù)字.該數(shù)字會(huì)從1開(kāi)始隨著新創(chuàng)建文件的增多而增加. file-size的單位是百萬(wàn)字節(jié)(nt: 這里指1,000,000個(gè)字節(jié),并非1,048,576個(gè)字節(jié), 后者是以1024字節(jié)為1k, 1024k字節(jié)為1M計(jì)算所得, 即1M=1024 ＊ 1024 ＝ 1,048,576)

-d  以容易閱讀的形式,在標(biāo)準(zhǔn)輸出上打印出編排過(guò)的包匹配碼, 隨后tcpdump停止.(nt | rt: human readable, 容易閱讀的,通常是指以ascii碼來(lái)打印一些信息.compiled, 編排過(guò)的. packet-matching code, 包匹配碼,含義未知, 需補(bǔ)充)

-dd 以C語(yǔ)言的形式打印出包匹配碼.

-ddd 以十進(jìn)制數(shù)的形式打印出包匹配碼(會(huì)在包匹配碼之前有一個(gè)附加的'count'前綴).

-D  打印系統(tǒng)中所有tcpdump可以在其上進(jìn)行抓包的網(wǎng)絡(luò)接口. 每一個(gè)接口會(huì)打印出數(shù)字編號(hào), 相應(yīng)的接口名字, 以及可能的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口描述. 其中網(wǎng)絡(luò)接口名字和數(shù)字編號(hào)可以用在tcpdump 的-i flag 選項(xiàng)(把名字或數(shù)字代替flag), 來(lái)指定要在其上抓包的網(wǎng)絡(luò)接口.

-e  每行的打印輸出中將包括數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)鏈路層頭部信息

-E spi@ipaddr algo:secret,...

    可通過(guò)spi@ipaddralgo:secret 來(lái)解密IPsec ESP包(nt | rt:IPsec Encapsulating Security Payload,IPsec 封裝安全負(fù)載, IPsec可理解為, 一整套對(duì)ip數(shù)據(jù)包的加密協(xié)議, ESP為整個(gè)IP 數(shù)據(jù)包或其中上層協(xié)議部分被加密后的數(shù)據(jù),前者的工作模式稱為隧道模式; 后者的工作模式稱為傳輸模式 .).

需要注意的是, 在終端啟動(dòng)tcpdump 時(shí), 可以為IPv4 ESP packets 設(shè)置密鑰(secret）.

    可用于加密的算法包括des-cbc,3des-cbc, blowfish-cbc, rc3-cbc, cast128-cbc, 或者沒(méi)有(none).默認(rèn)的是des-cbc(nt:des, Data Encryption Standard, 數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn), 加密算法未知, 另需補(bǔ)充).secret 為用于ESP 的密鑰, 使用ASCII 字符串方式表達(dá). 如果以 0x 開(kāi)頭, 該密鑰將以16進(jìn)制方式讀入.

    該選項(xiàng)中ESP 的定義遵循RFC2406,而不是 RFC1827. 并且, 此選項(xiàng)只是用來(lái)調(diào)試的, 不推薦以真實(shí)密鑰(secret)來(lái)使用該選項(xiàng), 因?yàn)檫@樣不安全: 在命令行中輸入的secret 可以被其他人通過(guò)ps 等命令查看到.

    除了以上的語(yǔ)法格式(nt:指spi@ipaddr algo:secret), 還可以在后面添加一個(gè)語(yǔ)法輸入文件名字供tcpdump使用(nt：即把spi@ipaddr algo:secret,... 中...換成一個(gè)語(yǔ)法文件名). 此文件在接受到第一個(gè)ESP　包時(shí)會(huì)打開(kāi)此文件, 所以最好此時(shí)把賦予tcpdump的一些特權(quán)取消(nt: 可理解為, 這樣防范之后, 當(dāng)該文件為惡意編寫(xiě)時(shí),不至于造成過(guò)大損害).

-f  顯示外部的IPv4 地址時(shí)(foreignIPv4 addresses, 可理解為, 非本機(jī)ip地址), 采用數(shù)字方式而不是名字.(此選項(xiàng)是用來(lái)對(duì)付Sun公司的NIS服務(wù)器的缺陷(NIS, 網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù), tcpdump 顯示外部地址的名字時(shí)會(huì)用到她提供的名稱服務(wù)): 此NIS服務(wù)器在查詢非本地地址名字時(shí),常常會(huì)陷入無(wú)盡的查詢循環(huán)).

    由于對(duì)外部(foreign)IPv4地址的測(cè)試需要用到本地網(wǎng)絡(luò)接口(nt: tcpdump 抓包時(shí)用到的接口)及其IPv4 地址和網(wǎng)絡(luò)掩碼. 如果此地址或網(wǎng)絡(luò)掩碼不可用, 或者此接口根本就沒(méi)有設(shè)置相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)地址和網(wǎng)絡(luò)掩碼(nt: linux 下的 'any' 網(wǎng)絡(luò)接口就不需要設(shè)置地址和掩碼, 不過(guò)此'any'接口可以收到系統(tǒng)中所有接口的數(shù)據(jù)包), 該選項(xiàng)不能正常工作.

-F file

    使用file 文件作為過(guò)濾條件表達(dá)式的輸入, 此時(shí)命令行上的輸入將被忽略.

-i interface

    指定tcpdump 需要監(jiān)聽(tīng)的接口.  如果沒(méi)有指定, tcpdump 會(huì)從系統(tǒng)接口列表中搜尋編號(hào)最小的已配置好的接口(不包括 loopback 接口).一但找到第一個(gè)符合條件的接口, 搜尋馬上結(jié)束.

    在采用2.2版本或之后版本內(nèi)核的Linux操作系統(tǒng)上, 'any' 這個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)接口可被用來(lái)接收所有網(wǎng)絡(luò)接口上的數(shù)據(jù)包(這會(huì)包括目的是該網(wǎng)絡(luò)接口的, 也包括目的不是該網(wǎng)絡(luò)接口的). 需要注意的是如果真實(shí)網(wǎng)絡(luò)接口不能工作在'混雜'模式(promiscuous)下,則無(wú)法在'any'這個(gè)虛擬的網(wǎng)絡(luò)接口上抓取其數(shù)據(jù)包.

    如果 -D 標(biāo)志被指定,tcpdump會(huì)打印系統(tǒng)中的接口編號(hào)，而該編號(hào)就可用于此處的interface 參數(shù).

-l  對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸出進(jìn)行行緩沖(nt:使標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備遇到一個(gè)換行符就馬上把這行的內(nèi)容打印出來(lái)).在需要同時(shí)觀察抓包打印以及保存抓包記錄的時(shí)候很有用. 比如, 可通過(guò)以下命令組合來(lái)達(dá)到此目的:

   ``tcpdump  -l  |  teedat'' 或者 ``tcpdump  -l   > dat &  tail  -f dat''.( 前者使用tee來(lái)把tcpdump 的輸出同時(shí)放到文件dat和標(biāo)準(zhǔn)輸出中, 而后者通過(guò)重定向操作'>', 把tcpdump的輸出放到dat 文件中, 同時(shí)通過(guò)tail把dat文件中的內(nèi)容放到標(biāo)準(zhǔn)輸出中)

-L  列出指定網(wǎng)絡(luò)接口所支持的數(shù)據(jù)鏈路層的類型后退出.(nt: 指定接口通過(guò)-i 來(lái)指定)

-m module

    通過(guò)module 指定的file 裝載SMI MIB 模塊(SMI，Structure ofManagement Information, 管理信息結(jié)構(gòu)MIB, Management Information Base, 管理信息庫(kù). 可理解為, 這兩者用于SNMP(SimpleNetwork Management Protoco)協(xié)議數(shù)據(jù)包的抓取.).

    此選項(xiàng)可多次使用, 從而為tcpdump 裝載不同的MIB 模塊.

-M secret  如果TCP 數(shù)據(jù)包(TCPsegments)有TCP-MD5選項(xiàng)(在RFC 2385有相關(guān)描述), 則為其摘要的驗(yàn)證指定一個(gè)公共的密鑰secret.

-n  不對(duì)地址(比如, 主機(jī)地址, 端口號(hào))進(jìn)行數(shù)字表示到名字表示的轉(zhuǎn)換.

-N  不打印出host 的域名部分. 比如, 如果設(shè)置了此選項(xiàng),tcpdump 將會(huì)打印'nic' 而不是 'nic.ddn.mil'.

-O  不啟用進(jìn)行包匹配時(shí)所用的優(yōu)化代碼. 當(dāng)懷疑某些bug是由優(yōu)化代碼引起的, 此選項(xiàng)將很有用.

-p  一般情況下, 把網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)置為非'混雜'模式，在特殊情況下此網(wǎng)絡(luò)接口還是會(huì)以'混雜'模式來(lái)工作；從而, '-p' 的設(shè)與不設(shè), 不能當(dāng)做以下選現(xiàn)的代名詞:'ether host {local-hw-add}' 或  'ether broadcast'(nt: 前者表示只匹配以太網(wǎng)地址為host的包, 后者表示匹配以太網(wǎng)地址為廣播地址的數(shù)據(jù)包).

-q  快速(也許用'安靜'更好?)打印輸出. 即打印很少的協(xié)議相關(guān)信息,從而輸出行都比較簡(jiǎn)短.

-R  設(shè)定tcpdump 對(duì) ESP/AH 數(shù)據(jù)包的解析按照RFC1825而不是RFC1829(nt: AH, 認(rèn)證頭, ESP，安全負(fù)載封裝, 這兩者會(huì)用在IP包的安全傳輸機(jī)制中). 如果此選項(xiàng)被設(shè)置, tcpdump 將不會(huì)打印出'禁止中繼'域(nt: relay prevention field). 另外,由于ESP/AH規(guī)范中沒(méi)有規(guī)定ESP/AH數(shù)據(jù)包必須擁有協(xié)議版本號(hào)域,所以tcpdump不能從收到的ESP/AH數(shù)據(jù)包中推導(dǎo)出協(xié)議版本號(hào).

-r file

    從文件file 中讀取包數(shù)據(jù). 如果file 字段為 '-' 符號(hào), 則tcpdump 會(huì)從標(biāo)準(zhǔn)輸入中讀取包數(shù)據(jù).

-S  打印TCP 數(shù)據(jù)包的順序號(hào)時(shí), 使用絕對(duì)的順序號(hào), 而不是相對(duì)的順序號(hào).(相對(duì)順序號(hào)可理解為, 相對(duì)第一個(gè)TCP 包順序號(hào)的差距,比如, 接受方收到第一個(gè)數(shù)據(jù)包的絕對(duì)順序號(hào)為232323, 對(duì)于后來(lái)接收到的第2個(gè),第3個(gè)數(shù)據(jù)包, tcpdump會(huì)打印其序列號(hào)為1, 2分別表示與第一個(gè)數(shù)據(jù)包的差距為1 和 2. 而如果此時(shí)-S 選項(xiàng)被設(shè)置, 對(duì)于后來(lái)接收到的第2個(gè), 第3個(gè)數(shù)據(jù)包會(huì)打印出其絕對(duì)順序號(hào):232324, 232325).

-s snaplen

    設(shè)置tcpdump的數(shù)據(jù)包抓取長(zhǎng)度為snaplen,如果不設(shè)置默認(rèn)將會(huì)是68字節(jié)(而支持網(wǎng)絡(luò)接口分接頭(nt: NIT, 上文已有描述,可搜索'網(wǎng)絡(luò)接口分接頭'關(guān)鍵字找到那里)的SunOS系列操作系統(tǒng)中默認(rèn)的也是最小值是96).68字節(jié)對(duì)于IP, ICMP(nt: Internet Control Message Protocol,因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議),TCP 以及 UDP 協(xié)議的報(bào)文已足夠, 但對(duì)于名稱服務(wù)(nt: 可理解為dns, nis等服務(wù)), NFS服務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)包會(huì)產(chǎn)生包截短. 如果產(chǎn)生包截短這種情況, tcpdump的相應(yīng)打印輸出行中會(huì)出現(xiàn)''[|proto]''的標(biāo)志（proto 實(shí)際會(huì)顯示為被截短的數(shù)據(jù)包的相關(guān)協(xié)議層次). 需要注意的是, 采用長(zhǎng)的抓取長(zhǎng)度(nt: snaplen比較大), 會(huì)增加包的處理時(shí)間, 并且會(huì)減少tcpdump 可緩存的數(shù)據(jù)包的數(shù)量，從而會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)包的丟失. 所以, 在能抓取我們想要的包的前提下, 抓取長(zhǎng)度越小越好.把snaplen 設(shè)置為0 意味著讓tcpdump自動(dòng)選擇合適的長(zhǎng)度來(lái)抓取數(shù)據(jù)包.

-T type

    強(qiáng)制tcpdump按type指定的協(xié)議所描述的包結(jié)構(gòu)來(lái)分析收到的數(shù)據(jù)包.  目前已知的type 可取的協(xié)議為:

   aodv (Ad-hoc On-demand Distance Vector protocol, 按需距離向量路由協(xié)議, 在Ad hoc(點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式)網(wǎng)絡(luò)中使用),

   cnfp (Cisco  NetFlow  protocol), rpc(Remote Procedure Call), rtp (Real-Time Applications protocol),

   rtcp (Real-Time Applications con-trol protocol), snmp (Simple NetworkManagement Protocol),

   tftp (Trivial File Transfer Protocol, 碎文件協(xié)議), vat (VisualAudio Tool, 可用于在internet 上進(jìn)行電視電話會(huì)議的應(yīng)用層協(xié)議), 以及wb (distributed White Board, 可用于網(wǎng)絡(luò)會(huì)議的應(yīng)用層協(xié)議).

-t    在每行輸出中不打印時(shí)間戳，也就是不顯示時(shí)間

-tt   不對(duì)每行輸出的時(shí)間進(jìn)行格式處理(這種格式一眼可能看不出其含義,不建議使用)

-ttt  tcpdump 輸出時(shí), 每?jī)尚写蛴≈g會(huì)延遲一個(gè)段時(shí)間(以毫秒為單位)

-tttt 在每行打印的時(shí)間戳之前添加日期的打印

-u    打印出未加密的NFS 句柄(handle可理解為NFS 中使用的文件句柄, 這將包括文件夾和文件夾中的文件)

-U   使得當(dāng)tcpdump在使用-w 選項(xiàng)時(shí), 其文件寫(xiě)入與包的保存同步.(nt: 即, 當(dāng)每個(gè)數(shù)據(jù)包被保存時(shí), 它將及時(shí)被寫(xiě)入文件中,而不是等文件的輸出緩沖已滿時(shí)才真正寫(xiě)入此文件)

-v   當(dāng)分析和打印的時(shí)候, 產(chǎn)生詳細(xì)的輸出. 比如, 包的生存時(shí)間, 標(biāo)識(shí), 總長(zhǎng)度以及IP包的一些選項(xiàng). 這也會(huì)打開(kāi)一些附加的包完整性檢測(cè), 比如對(duì)IP或ICMP包頭部的校驗(yàn)和.

-vv  產(chǎn)生比-v更詳細(xì)的輸出. 比如, NFS回應(yīng)包中的附加域?qū)?huì)被打印, SMB數(shù)據(jù)包也會(huì)被完全解碼.

-vvv 產(chǎn)生比-vv更詳細(xì)的輸出. 比如, telent 時(shí)所使用的SB, SE 選項(xiàng)將會(huì)被打印, 如果telnet同時(shí)使用的是圖形界面,其相應(yīng)的圖形選項(xiàng)將會(huì)以16進(jìn)制的方式打印出來(lái)

-w   把包數(shù)據(jù)直接寫(xiě)入文件而不進(jìn)行分析和打印輸出. 這些包數(shù)據(jù)可在隨后通過(guò)-r 選項(xiàng)來(lái)重新讀入并進(jìn)行分析和打印.

-W   filecount

     此選項(xiàng)與-C 選項(xiàng)配合使用, 這將限制可打開(kāi)的文件數(shù)目, 并且當(dāng)文件數(shù)據(jù)超過(guò)這里設(shè)置的限制時(shí), 依次循環(huán)替代之前的文件, 這相當(dāng)于一個(gè)擁有filecount 個(gè)文件的文件緩沖池. 同時(shí), 該選項(xiàng)會(huì)使得每個(gè)文件名的開(kāi)頭會(huì)出現(xiàn)足夠多并用來(lái)占位的0, 這可以方便這些文件被正確的排序.

-x   當(dāng)分析和打印時(shí), tcpdump 會(huì)打印每個(gè)包的頭部數(shù)據(jù), 同時(shí)會(huì)以16進(jìn)制打印出每個(gè)包的數(shù)據(jù)(但不包括連接層的頭部).總共打印的數(shù)據(jù)大小不會(huì)超過(guò)整個(gè)數(shù)據(jù)包的大小與snaplen 中的最小值. 必須要注意的是, 如果高層協(xié)議數(shù)據(jù)沒(méi)有snaplen 這么長(zhǎng),并且數(shù)據(jù)鏈路層(比如, Ethernet層)有填充數(shù)據(jù), 則這些填充數(shù)據(jù)也會(huì)被打印.

-xx  tcpdump 會(huì)打印每個(gè)包的頭部數(shù)據(jù), 同時(shí)會(huì)以16進(jìn)制打印出每個(gè)包的數(shù)據(jù), 其中包括數(shù)據(jù)鏈路層的頭部.

-X   當(dāng)分析和打印時(shí), tcpdump 會(huì)打印每個(gè)包的頭部數(shù)據(jù), 同時(shí)會(huì)以16進(jìn)制和ASCII碼形式打印出每個(gè)包的數(shù)據(jù)(但不包括連接層的頭部).

-XX  當(dāng)分析和打印時(shí), tcpdump 會(huì)打印每個(gè)包的頭部數(shù)據(jù), 同時(shí)會(huì)以16進(jìn)制和ASCII碼形式打印出每個(gè)包的數(shù)據(jù), 其中包括數(shù)據(jù)鏈路層的頭部.

-y   datalinktype

     設(shè)置tcpdump 只捕獲數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議類型是datalinktype的數(shù)據(jù)包

-Z   user

     使tcpdump 放棄自己的超級(jí)權(quán)限(如果以root用戶啟動(dòng)tcpdump, tcpdump將會(huì)有超級(jí)用戶權(quán)限), 并把當(dāng)前tcpdump的用戶ID設(shè)置為user, 組ID設(shè)置為user首要所屬組的ID(tcpdump 此處可理解為tcpdump 運(yùn)行之后對(duì)應(yīng)的進(jìn)程)

二、Tcpdump表達(dá)式介紹：

表達(dá)式是正則表達(dá)式，利用它可以用來(lái)沒(méi)用的過(guò)濾數(shù)據(jù)包，也就是說(shuō)只有滿足表達(dá)式的報(bào)文才會(huì)被截獲。

表達(dá)式的關(guān)鍵字類型：

第一種是關(guān)于類型的關(guān)鍵字，主要是包括host、net、port。比如，host 192.168.1.1，指明192.168.1.1是一臺(tái)主機(jī)；net 192.168.1.0指明其是一個(gè)網(wǎng)段；port 443指明端口號(hào)是443(https協(xié)議)。如果缺省，表示host。

第二種是確定方向的關(guān)鍵字，主要是包括src、dst、src or dst、src and dst。比如，src 192.168.1.1指明截獲的數(shù)據(jù)包中源地址是192.168.1.1；dst net 192.168.1.0指明目的地址是192.168.1.0網(wǎng)段。如果缺省，表示src or dst。

第三種是關(guān)于協(xié)議的關(guān)鍵字，主要是包括ip、tcp、udp、arp等。

其他關(guān)鍵字包括gateway、broadcast、greater、less。

邏輯運(yùn)算關(guān)鍵字包括not/!、and/&&、or/||。

三、實(shí)例

1、截獲所有192.168.1.1主機(jī)收到或發(fā)出的所有數(shù)據(jù)包：

   tcpdumphost 192.168.1.1

2、截獲主機(jī)192.168.1.1接收或發(fā)出的telent包：

   tcpdumptcp port 23 host 192.168.1.1

3、截獲通過(guò)網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)包

   tcpdump–i eth0 gateway xxxxx

4、截獲所有經(jīng)過(guò)eth2，源/目端口是443的數(shù)據(jù)包

   tcpdump–i eth2 port 443

   tcpdump-i eth2 src port 443

   tcpdump–i eth2 dst port 443

5、將截獲到的數(shù)據(jù)包保存到指定的文件中

   tcpdump -i eth2 dst 10.13.204.73 and  port 56716 -w 20160831.pcap  //用wireshark分析

  tcpdump-r 20160831.pcap

6、抓取特定目標(biāo)ip和端口的數(shù)據(jù)包

     tcpdump–i eth0 dst 10.13.204.73 and port 56716

7、增加抓包的時(shí)間戳

       tcpdump -n -ttt -i eth2 –c 5   //指定抓取5個(gè)包

四、數(shù)據(jù)包分析

   關(guān)于數(shù)據(jù)包的分析，建議將抓取到的包保存為.pcap文件，然后在wireshark下分析。至于具體的數(shù)據(jù)包，這里就不詳述了，可以參考<TCP/IP協(xié)議棧卷一>。