Linux网络协议分析工具tcpdump和tshark用法

Tcpdump是网络协议分析的基本工具。tshark是大名鼎鼎的开源网络协议分析工具wireshark (原名叫ethereal) 的命令行版本，wireshark可对多达千余种网络协议进行解码分析。Wireshark 和 tcpdump 均使用libpcap 库 (参见 libpcap 编程教程) 进行网络截包。

TCPDUMP


详细manpage参见tcpdump网站。


基本用法 


Tcpdump的参数基本分为两块:选项 (options) 和过滤器表达式 (filter_expression) 。


# tcpdump [options] [filter_expression]


例如


# tcpdump -c 100 -i eth0 -w log tcp dst port 50000


其中 options部分参数: 


-c 100 指定截取的包的数量

-i eth0 指定监听哪个网络端口 -w log 输出到名为log的文件中 (libpcap格式)

filter_expression参数为 tcp dst port 50000，即只监听目标端口为50000的tcp包。


更多的例子: 


/* 监视目标地址为除内网地址(192.168.3.1-192.168.3.254)之外的流量 */

tcpdump dst net not 192.168.3.0/24

/*

监视除HTTP浏览 (端口80/8080) 、SSH(22)、 POP3 (110)之外的流量，注意在括号(之前添加转义符, -n和-nn的解释见随后 */

tcpdump -n -nn port not (www or 22 or 110)

或

tcpdump -n -nn port ! (www or 22 or 110)

/* 监视源主机MAC地址为00:50:04:BA: 9B的包 */

tcpdump ether src 00:50:04:BA: 9B

/* 监视源主机为192.168.0.1并且目的端口不是telnet的包 */

tcpdump src host 192.168.0.1 and dst port not telnet

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。例如

tcpdump ip src…… //只过滤数据-链路层上的IP报头

tcpdump udp and src host 192.168.0.1 //只过滤源主机192.168.0.1的所有udp报头

TcpDump提供了很多options参数来让我们选择如何处理得到的数据，如下所示: 


-l 将数据重定向。 如tcpdump -l > tcpcap.txt将得到的数据存入tcpcap.txt文件中。

-n 不进行IP地址到主机名的转换。如果不使用这一项，当系统中存在某一主机的主机名时，TcpDump会把IP地址转换为主机名显示，就像这样: eth0 ＜ ntc9.1165＞ router.domain.net.telnet，使用-n后变成了: eth0 ＜ 192.168.0.9.1165 ＞ 192.168.0.1.telnet。 -nn 不进行端口名称的转换。上面这条信息使用-nn后就变成了: eth0 ＜ ntc9.1165 ＞ router.domain.net.23。 -N 不打印出默认的域名。还是这条信息-N 后就是: eth0 ＜ ntc9.1165 ＞ router.telnet。 -O 不进行匹配代码的优化。 -t 不打印UNIX时间戳，也就是不显示时间。 -tt 打印原始的、未格式化过的时间。 -v 详细的输出，也就比普通的多了个TTL和服务类型。

参数详解


tcpdump采用命令行方式，它的命令格式为:

tcpdump [ -adeflnNOpqStvx ] [ -c 数量 ] [ -F 文件名 ] [ -i 网络接口 ] [ -r 文件名] [ -s snaplen ] [ -T 类型 ] [ -w 文件名 ] [表达式 ]

-a 将网络地址和广播地址转变成名字；

-d 将匹配信息包的代码以人们能够理解的汇编格式给出； -dd 将匹配信息包的代码以c语言程序段的格式给出； -ddd 将匹配信息包的代码以十进制的形式给出； -e 在输出行打印出数据链路层的头部信息； -f 将外部的Internet地址以数字的形式打印出来； -l 使标准输出变为缓冲行形式； -n 不把网络地址转换成名字； -t 在输出的每一行不打印时间戳； -v 输出一个稍微详细的信息，例如在ip包中可以包括ttl和服务类型的信息； -vv 输出详细的报文信息； -c 在收到指定的包的数目后，tcpdump就会停止； -F 从指定的文件中读取表达式,忽略其它的表达式； -i 指定监听的网络接口； -r 从指定的文件中读取包(这些包一般通过-w选项产生)； -w 直接将包写入文件中，并不分析和打印出来； -T 将监听到的包直接解释为指定的类型的报文，常见的类型有rpc (远程过程调用) 和snmp (简单网络管理协议；)

tcpdump的表达式介绍

表达式是一个正则表达式，tcpdump利用它作为过滤报文的条件，如果一个报文满足表达式的条件，则这个报文将会被捕获。如果没有给出任何条件，则网络上所有的信息包将会被截获。在表达式中一般如下几种类型的关键字，一种是关于类型的关键字，主要包括host， net，port, 例如 host 210.27.48.2，指明 210.27.48.2是一台主机，net 202.0.0.0 指明 202.0.0.0是一个网络地址，port 23 指明端口号是23。如果没有指定类型，缺省的类型是 host. 第二种是确定传输方向的关键字，主要包括src , dst ,dst or src, dst and src , 这些关键字指明了传输的方向。举例说明，src 210.27.48.2 ,指明ip包中源地址是210.27. 48.2 , dst net 202.0.0.0 指明目的网络地址是202.0.0.0 。如果没有指明方向关键字，则缺省是src or dst关键字。第三种是协议的关键字，主要包括fddi,ip ,arp,rarp,tcp,udp等类型。Fddi指明是在 FDDI(分布式光纤数据接口网络)上的特定的网络协议，实际上它是"ether"的别名，fddi和e ther具有类似的源地址和目的地址，所以可以将fddi协议包当作ether的包进行处理和分析。其他的几个关键字就是指明了监听的包的协议内容。如果没有指定任何协议，则tcpdump将会监听所有协议的信息包。除了这三种类型的关键字之外，其他重要的关键字如下: gateway, broadcast,less, greater,还有三种逻辑运算，取非运算是 ‘not ' ‘! ‘, 与运算是’and’,'&&';或运算是’o r’ ,‘||’；这些关键字可以组合起来构成强大的组合条件来满足人们的需要，下面举几个例子来说明。 (1)想要截获所有210.27.48.1 的主机收到的和发出的所有的数据包: #tcpdump host 210.27.48.1 (2) 想要截获主机210.27.48.1 和主机210.27.48.2 或210.27.48.3的通信，使用命令 : (在命令行中适用括号时，一定要 #tcpdump host 210.27.48.1 and (210.27.48.2 or 210.27.48.3 ) (3) 如果想要获取主机210.27.48.1除了和主机210.27.48.2之外所有主机通信的ip包，使用命令: #tcpdump ip host 210.27.48.1 and ! 210.27.48.2 (4)如果想要获取主机210.27.48.1接收或发出的telnet包，使用如下命令: #tcpdump tcp port 23 host 210.27.48.1

tcpdump 的输出结果介绍

下面我们介绍几种典型的tcpdump命令的输出信息 (1) 数据链路层头信息使用命令#tcpdump -e host ice ice 是一台装有linux的主机，她的MAC地址是0: 90: 27: 58: AF: 1A H219是一台装有SOLARIC的SUN工作站，它的MAC地址是8: 0: 20: 79: 5B: 46；上一条命令的输出结果如下所示: 21:50:12.847509 eth0 < 8:0:20:79:5b:46 0:90:27:58:af:1a ip 60: h219.33357 > ice. telne t 0:0(0) ack 22535 win 8760 (DF) 分析: 21: 50: 12是显示的时间， 847509是ID号，eth0 <表示从网络接口eth0 接受该数据包，eth0 >表示从网络接口设备发送数据包, 8:0:20:79:5b:46是主机H219的MAC地址,它表明是从源地址H219发来的数据包. 0:90:27:58:af:1a是主机ICE的MAC地址,表示该数据包的目的地址是ICE . ip 是表明该数据包是IP数据包,60 是数据包的长度, h219.33357 > ice. telnet 表明该数据包是从主机H219的33357端口发往主机ICE的TELNET(23)端口. ack 22535 表明对序列号是222535的包进行响应. win 8760表明发送窗口的大小是8760.

ARP包的 TCPDUMP 输出信息

使用命令#tcpdump arp 得到的输出结果是: 22:32:42.802509 eth0 > arp who-has route tell ice (0:90:27:58:af:1a) 22:32:42.802902 eth0 < arp reply route is-at 0:90:27:12:10:66 (0:90:27:58:af :1a) 分析: 22:32:42是时间戳, 802509是ID号, eth0 >表明从主机发出该数据包, arp表明是 ARP请求包, who-has route tell ice表明是主机ICE请求主机ROUTE的MAC地址。 0:90:27:5 8:af:1a是主机ICE的MAC地址。

TCP 包的输出信息

用TCPDUMP捕获的TCP包的一般输出信息是: src > dst: flags data-seqno ack window urgent options src > dst:表明从源地址到目的地址, flags是TCP包中的标志信息,S 是SYN标志, F (FIN), P (PUSH) , R (RST) “.” (没有标记); data-seqno是数据包中的数据的顺序号, ack是下次期望的顺序号, window是接收缓存的窗口大小, urgent表明数据包中是否有紧急指针. Options是选项.

UDP 包的输出信息

用TCPDUMP捕获的UDP包的一般输出信息是: route.port1 > ice.port2: udp lenth UDP十分简单，上面的输出行表明从主机ROUTE的port1端口发出的一个UDP数据包到主机ICE的port2端口，类型是UDP，包的长度是lenth

Tshark

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sudo pacman -S wireshark-cli
#安装后可以使用 tshark 命令

详细参数参见tshark的manpage。


// 列出可监听流量的网络接口列表。tshark使用1,2,...等数字来标识eth0,eth1...

tshark -D

// 监听接口eth0上的UDP端口为1234的流量

tshark -f “udp port 1234” -i 1

tshark的强悍之处在于对协议进行完全解码，甚至对分片的TCP包进行重组再行解码，例如


// 监听接口eth0上目标端口为80的http流量，并将http请求头的host和location打印

tshark -f “dst port 80” -T fields -e http.host -e http.location -i 1

其中 -f 参数指定过滤表达式 (即等同tcpdump的 filter_expression) -T fields 指定屏幕输出信息类型为指定的协议字段 (用-e添加指定字段) ，仅在wireshark的0.99.6以后的版本支持。 -i 1为指定监听的网络接口为1号

// 监听http流量，仅过滤GET请求, 监听10秒钟，打印出HTTP HOST和URL

c:Program FilesWiresharktshark.exe -i 4 -n -f “tcp[((tcp[12:1] & 0xf0) » 2):4] = 0x47455420” -T fields -e http.host -e http.request.uri -a duration:10

关于各种协议的具体字段参数参见 http://www.wireshark.org/docs/dfref/

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