tcpdump wireshark简单使用-编程知识

tcpdump工作原理

tcpdump 是 Linux 系统中非常有用的网络工具，运行在用户态，本质上是通过调用 libpcap 库的各种

api 来实现数据包的抓取功能，利用内核中的 AF_PACKET 套接字，抓取网络接口中传输的网络包。查看 tcpdump 的手册，以及 pcap-filter 的手册，tcpdump 提供了大量的选项以及各式各样的过滤表达式。tcpdump 的输出格式

时间戳协议源地址.源端口 > 目的地址.目的端口网络包详细信息

通过上图，我们可以很直观的看到，数据包到达网卡后，经过数据包过滤器（BPF）筛选后，拷贝至用户态的 tcpdump 程序，以供 tcpdump 工具进行后续的处理工作，输出或保存到 pcap 文件。数据包过滤器（BPF）主要作用，就是根据用户输入的过滤规则，只将用户关心的数据包拷贝至 tcpdump，这样能够减少不必要的数据包拷贝，降低抓包带来的性能损耗。

思考：

如果某些数据包被 iptables 封禁，是否可以通过 tcpdump 抓到包？

因为 Linux 系统中 netfilter 是工作在协议栈阶段的，tcpdump 的过滤器（BPF）工作位置在协议栈之前，所以是可以抓到包的！

实战：基础用法

我们先通过几个简单的示例来介绍 tcpdump 基本用法。

1. 不加任何参数，默认情况下将抓取第一个非 lo 网卡上所有的数据包

$ tcpdump

2. 抓取 wlp3s0 网卡上的所有数据包

$ tcpdump -i wlp3s0

3. 抓包时指定 -n 选项，不解析主机和端口名。这个参数很关键，会影响抓包的性能，一般抓包时都需要指定该选项。

$ tcpdump -n -i wlp3s0

4. 抓取指定主机 192.168.1.100 的所有数据包

$ tcpdump -ni wlp3s0 host 192.168.1.100

5. 抓取指定主机 10.1.1.2 发送的数据包

$ tcpdump -ni wlp3s0 src host 10.1.1.2

6. 抓取发送给 10.1.1.2 的所有数据包

$ tcpdump -ni wlp3s0 dst host 10.1.1.2

7. 抓取 wlp3s0 网卡上发往指定主机的数据包，抓到 10 个包就停止，这个参数也比较常用

$ tcpdump -ni wlp3s0 -c 10 dst host 192.168.1.200

8. 抓取 wlp3s0 网卡上所有 SSH 请求数据包，SSH 默认端口是 22

$ tcpdump -ni wlp3s0 dst port 22

9. 抓取 wlp3s0 网卡上 5 个 ping 数据包

$ tcpdump -ni wlp3s0 -c 5 icmp

10. 抓取 wlp3s0 网卡上所有的 arp 数据包

$ tcpdump -ni wlp3s0 arp

11. 使用十六进制输出，当想检查数据包内容是否有问题时，十六进制输出会很有帮助。

$ tcpdump -ni wlp3s0 -c 1 arp -X tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode listening on wlp3s0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes 14:38:52.549659 ARP, Request who-has 192.168.0.106 tell 192.168.0.1, length 28 0x0000: 0001 0800 0604 0001 0840 f3d3 ad70 c0a8 .........@...p.. 0x0010: 0001 0000 0000 0000 c0a8 006a ...........j

12. 只抓取 wlp3s0 网卡上 IPv6 的流量

$ tcpdump -ni wlp3s0 ip6

13. 抓取指定端口范围的流量

$ tcpdump -ni wlp3s0 portrange 80-9000

14. 抓取指定网段的流量

$ tcpdump -ni wlp3s0 net 192.168.1.0/24

实战：高级进阶

tcpdump 强大的功能和灵活的策略，主要体现在过滤器（BPF）强大的表达式组合能力。

1. 抓取指定客户端访问 ssh 的数据包

$ tcpdump -ni wlp3s0 src 192.168.1.100 and dst port 22

2. 抓取从某个网段来，到某个网段去的流量

$ tcpdump -ni wlp3s0 src net 192.168.1.0/16 and dst net 10.0.0.0/8 or 172.16.0.0/16

3. 抓取来自某个主机，发往非 ssh 端口的流量

$ tcpdump -ni wlp3s0 src 10.0.2.4 and not dst port 22

4. 当构建复杂查询的时候，可能需要使用引号，单引号告诉 tcpdump 忽略特定的特殊字符，这里的

$ tcpdump -ni wlp3s0 'src 10.0.2.4 and (dst port 3389 or 22)'

() 就是特殊符号，如果不用引号的话，就需要使用转义字符

5. 基于包大小进行筛选，如果正在查看特定的包大小，可以使用这个参数小于等于 64 字节：

$ tcpdump -ni less 64

大于等于 64 字节：

$ tcpdump -ni wlp3s0 greater 64

等于 64 字节：

$ tcpdump -ni wlp3s0 length == 64

6. 过滤 TCP 特殊标记的数据包抓取某主机发送的 RST 数据包：

$ tcpdump -ni wlp3s0 src host 192.168.1.100 and 'tcp[tcpflags] & (tcp-rst) != 0'

抓取某主机发送的 SYN 数据包：

$ tcpdump -ni wlp3s0 src host 192.168.1.100 and 'tcp[tcpflags] & (tcp-syn) != 0'

抓取某主机发送的 FIN 数据包：

$ tcpdump -ni wlp3s0 src host 192.168.1.100 and 'tcp[tcpflags] & (tcp-fin) != 0'

抓取 TCP 连接中的 SYN 或 FIN 包

$ tcpdump 'tcp[tcpflags] & (tcp-syn|tcp-fin) != 0'

7. 抓取所有非 ping 类型的 ICMP 包

$ tcpdump 'icmp[icmptype] != icmp-echo and icmp[icmptype] != icmp-echoreply'

8. 抓取端口是 80，网络层协议为 IPv4，并且含有数据，而不是 SYN、FIN 以及 ACK 等不含数据的数据包

$ tcpdump 'tcp port 80 and (((ip[2:2] - ((ip[0]&0xf)>2)) != 0)'

解释一下这个复杂的表达式，具体含义就是，整个 IP 数据包长度减去 IP 头长度，再减去 TCP 头的长度，结果不为 0，就表示数据包有 data ，如果还不是很理解，需要自行补一下 tcp/ip 协议

9. 抓取 HTTP 报文， 0x4754 是 GET 前两字符的值， 0x4854 是 HTTP 前两个字符的值

$ tcpdump -ni wlp3s0 'tcp[20:2]=0x4745 or tcp[20:2]=0x4854'

常用选项

常用的选项参数。

（一）基础选项

-i ：指定接口

-D ：列出可用于抓包的接口

-s ：指定数据包抓取的长度

-c ：指定要抓取的数据包的数量

-w ：将抓包数据保存在文件中

-r ：从文件中读取数据

-C ：指定文件大小，与 -w 配合使用

-F ：从文件中读取抓包的表达式

-n ：不解析主机和端口号，这个参数很重要，一般都需要加上

-P ：指定要抓取的包是流入还是流出的包，可以指定的值 in 、 out 、 inout

（二）输出选项

-e ：输出信息中包含数据链路层头部信息

-t ：显示时间戳， tttt 显示更详细的时间

过滤表达式

tcpdump 强大的功能和灵活的策略，主要体现在过滤器（BPF）强大的表达式组合能力。

（一）操作对象

表达式中可以操作的对象有如下几种：

type ，表示对象的类型，比如： host 、 net 、 port 、 portrange ，如果不指定 type 的话，默认是 host

dir ：表示传输的方向，可取的方式为： src 、 dst 。

proto ：表示协议，可选的协议有： ether 、 ip 、 ip6 、 arp 、 icmp 、 tcp 、 udp 。

（二）条件组合

表达对象之间还可以通过关键字 and 、 or 、 not 进行连接，组成功能更强大的表达式。

or ：表示或操作

and ：表示与操作

not ：表示非操作

tips

1. 在高流量场景下，抓包可能会影响系统性能，如果是在生产环境，请谨慎使用！

2. 在高流量场景下， tcpdump 并不适合做流量统计，如果需要，可以使用交换机镜像的方式去分析统计。

3. 在 Linux 上使用 tcpdump 抓包，结合 wireshark 工具进行数据分析，能事半功倍。

4. 抓包时，尽可能不要使用 any 接口来抓包。

5. 抓包时，尽可能指定详细的数据包过滤表达式，减少无用数据包的拷贝。

6. 抓包时，尽量指定 -n 选项，减少解析主机和端口带来的性能开销。

Wireshark

查找可用的网络设备

在 wireshark 能够分析数据包之前，它需要捕获这些数据包。网络数据包通过服务器、工作站或台式机上的网络接口卡(NIC)或笔记本电脑上的 WiFi 卡进行处理。首先识别用于连接互联网的网卡或 WiFi 卡。

sudo wireshark -D

1. wlp3s0

2. vmnet1

3. vmnet8

4. lo (Loopback)

5. any

6. enp2s0f0

7. enp5s0

8. bluetooth-monitor

9. nflog

10. nfqueue

11. ciscodump (Cisco remote capture)

12. dpauxmon (DisplayPort AUX channel monitor capture)

13. randpkt (Random packet generator)

14. sdjournal (systemd Journal Export)

15. sshdump (SSH remote capture)

16. udpdump (UDP Listener remote capture)

捕获选项

图形化或者命令皆可

1. 命令

sudo wireshark -i wlp3s0

可以使用 -c (count)选项限制捕获和显示在屏幕上的数据包数量。下面的示例显示捕获的10个数据包

sudo wireshark -i wlp3s0 -c 10

查询出来的线路包括箭头两侧的两个 IP 地址--这两个地址是交换数据包的主机。箭头的方向指示数据包的前进方向。因此，192.168.0.6→14.215.158.102意味着数据包来源于主机192.168.0.6，我的笔记本电脑前往目的地14.215.158.102。在目标 IP 地址之后，还有DNS、NTP、tcp等协议，

DNS 协议将主机名转换为 IP 地址，将 IP 地址转换为主机名。有专用的 DNS 服务器，可以使用主机名或 IP 地址查询可以通过/etc/resolv.conf查找域名服务器相关信息，然后通过nslookup或者dig解析先用另一个终端执行

sudo wireshark -i wlp3s0 host 1.1.1.1

然后

dig opensource.com ; > DiG 9.16.1-Ubuntu > opensource.com ;; global options: +cmd ;; Got answer: ;; ->>HEADER33748

;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 3, ADDITIONAL: 4

;; OPT PSEUDOSECTION: ; EDNS: version: 0, flags:; udp: 1280

; COOKIE: 3fec9b884e3a642d944ac20261b792c57e39c04d210c6ba3 (good) ;; QUESTION SECTION:

;opensource.com. IN A ;; ANSWER SECTION: opensource.com. 600 IN A 54.204.39.132 ;; AUTHORITY SECTION: opensource.com. 150455 IN NS ns1.redhat.com. opensource.com. 150455 IN NS ns3.redhat.com. opensource.com. 150455 IN NS ns2.redhat.com. ;; ADDITIONAL SECTION: ns2.redhat.com. 2680 IN A 209.132.183.2 ns3.redhat.com. 2680 IN A 66.187.233.212 ns1.redhat.com. 2680 IN A 209.132.186.218

只查找某种类型协议

sudo wireshark -i wlp3s0 udp

通过-x将二进转化成十六进制（网络数据包是以二进制格式发送）

sudo wireshark -i wlp3s0 -x -c 2 host x.x.x.x

保存输出

sudo wireshark -w /tmp/nlog.pcap -i wlp3s0 host x.x.x.x file命令查看文件类型

sudo file /tmp/nlog.pcap

读取（pcapng文件不能用vim等查看）

sudo wireshark -r /tmp/nlog.pcap

2. 图形化

点击选择后有波动线的对应网卡是存在流量交互的，选择一个网卡点击开始，即开始抓包了，更加方便的是双击选择一个网卡进行抓包，同时还可以选择使用捕获过滤器，抓自己想要的一些包。

混杂模式与非混杂模式的区别

非混杂模式：主机仅嗅探那些跟它直接有关的通信，如发向它的，从它发出的，或经它路由的等都会被嗅探器捕捉。简单理解就是只接受我们该接受的数据包。

混杂模式：嗅探网卡传输线路上所有的通信，并且在非交换式网络，嗅探的是整个网络中的通信，会因为的嗅网络原因任何对有用或者没用的包都会抓取，混杂模式同时是可以被探测到，如果在一个高负荷网络中，主机系统资源消耗会非常严重。

过滤器设置

捕获过滤器

捕获过滤器的菜单栏路径为捕获 --> 捕获过滤器。用于在抓取数据包前设置。或者可以在主界面选择网卡的时候就选择应用过滤器规则。

显示过滤器

显示过滤器是用于在抓取数据包后设置过滤条件进行过滤数据包。通常是在抓取数据包时设置条件相对宽泛，抓取的数据包内容较多时使用显示过滤器设置条件顾虑以方便分析。

我们这里应用的是只显示TCP传输控制协议的数据包，我们在最底下可以看见显示了195个相关的流量包。

数据详细区（数据包的结构）

数据包详细信息面板（数据包的结构）主要用来查看协议中的每一个字段。各行信息分别为：（1）Frame: 物理层的数据帧概况（2）Ethernet II: 数据链路层以太网帧头部信息，端点会话的MAC地址（3）Internet Protocol Version 4: 互联网层IP包头部信息，端点会话IP地址（4）Transmission Control Protocol: 传输层的数据段头部信息，此处是TCP，端点会话的端口（5）Hypertext Transfer Protocol: 应用层的信息，此处是HTTP协议