详解Linux下抓包工具tcpdump应用

详解Linux下抓包工具tcpdump应用　　在传统的网络分析和测试技术中，嗅探器(sniffer)是最常见，也是最重要的技术之一。sniffer工具首先是为网络管理员和网络程序员进行网络分析而设计的。 　　匹配ether广播包。ether广播包的特征是mac全1.故如下即可匹配：　　tcpdump 'ether dst ff:ff:ff:ff:ff:ff'　　ylin@ylin:~$ sudo tcpdump -c 1 'ether dst ff:ff:ff:ff:ff:ff'　　tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode　　listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 96 bytes　　10:47:57.784099 arp who-has 192.168.240.77 tell 192.168.240.189　　在此，只匹配1个包就退出了。第一个是arp请求包，arp请求包的是采用广播的方式发送的，被匹配那是当之无愧的。　　匹配ether组播包，ether的组播包的特征是mac的最高位为1，其它位用来表示组播组编号，如果你想匹配其的多播组，知道它的组MAC地址即可。如　　tcpdump 'ether dst ' Mac_Address表示地址，填上适当的即可。如果想匹配所有的ether多播数据包，那么暂时请放下，下面会继续为你讲解更高级的应用。　　(2)匹配arp包　　arp包用于IP到Mac址转换的一种协议，包括arp请求和arp答应两种报文，arp请求报文是ether广播方式发送出去的，也即 arp请求报文的mac地址是全1，因此用ether dst FF;FF;FF;FF;FF;FF可以匹配arp请求报文，但不能匹配答应报文。因此要匹配arp的通信过程，则只有使用arp来指定协议。　　tcpdump 'arp' 即可匹配网络上arp报文。　　ylin@ylin:~$ arping -c 4 192.168.240.1>/dev/null& sudo tcpdump -p 'arp'　　[1] 9293　　WARNING: interface is ignored: Operation not permitted　　tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode　　listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 96 bytes　　11:09:25.042479 arp who-has 192.168.240.1 (00:03:d2:20:04:28 (oui Unknown)) tell ylin.local　　11:09:25.042702 arp reply 192.168.240.1 is-at 00:03:d2:20:04:28 (oui Unknown)　　11:09:26.050452 arp who-has 192.168.240.1 (00:03:d2:20:04:28 (oui Unknown)) tell ylin.local　　11:09:26.050765 arp reply 192.168.240.1 is-at 00:03:d2:20:04:28 (oui Unknown)　　11:09:27.058459 arp who-has 192.168.240.1 (00:03:d2:20:04:28 (oui Unknown)) tell ylin.local　　11:09:27.058701 arp reply 192.168.240.1 is-at 00:03:d2:20:04:28 (oui Unknown)　　11:09:33.646514 arp who-has ylin.local tell 192.168.240.1　　11:09:33.646532 arp reply ylin.local is-at 00:19:21:1d:75:e6 (oui Unknown)　　本例中使用arping -c 4 192.168.240.1产生arp请求和接收答应报文，而tcpdump -p 'arp'匹配出来了。此处-p选项是使网络工作于正常模式(非混杂模式)，这样是方便查看匹配结果。　　(3)匹配IP包　　众所周知，IP协议是TCP/IP协议中最重要的协议之一，正是因为它才能把Internet互联起来，它可谓功不可没，下面分析匹配IP包的表达式。　　对IP进行匹配　　tcpdump 'ip src 192.168.240.69'　　ylin@ylin:~$ sudo tcpdump -c 3 'ip src 192.168.240.69'　　tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode　　listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 96 bytes　　11:20:00.973605 IP ylin.local.51486 > walnut.crossbeamsys.com.ssh: S 2706301341:2706301341(0) win 5840　　11:20:00.974328 IP ylin.local.32849 > 192.168.200.150.domain: 5858+ PTR? 20.200.168.192.in-addr.arpa. (45)　　11:20:01.243490 IP ylin.local.51486 > walnut.crossbeamsys.com.ssh: . ack 2762262674 win 183　　IP广播组播数据包匹配：只需指明广播或组播地址即可　　tcpdump 'ip dst 240.168.240.255'　　ylin@ylin:~$ sudo tcpdump 'ip dst 192.168.240.255'　　tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode　　listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 96 bytes　　11:25:29.690658 IP dd.local > 192.168.240.255: ICMP echo request, id 10022, seq 1, length 64　　11:25:30.694989 IP dd.local > 192.168.240.255: ICMP echo request, id 10022, seq 2, length 64　　11:25:31.697954 IP dd.local > 192.168.240.255: ICMP echo request, id 10022, seq 3, length 64　　11:25:32.697970 IP dd.local > 192.168.240.255: ICMP echo request, id 10022, seq 4, length 64　　11:25:33.697970 IP dd.local > 192.168.240.255: ICMP echo request, id 10022, seq 5, length 64　　11:25:34.697982 IP dd.local > 192.168.240.255: ICMP echo request, id 10022, seq 6, length 64　　此处匹配的是ICMP的广播包，要产生此包，只需要同一个局域网的另一台主机运行ping -b 192.168.240.255即可，当然还可产生组播包，由于没有适合的软件进行模拟产生，在此不举例子。　　(4)匹配TCP数据包　　TCP同样是TCP/IP协议栈里面最为重要的协议之一，它提供了端到端的可靠数据流，同时很多应用层协议都是把TCP作为底层的通信协议，因为TCP的匹配是非常重要的。　　如果想匹配HTTP的通信数据，那只需指定匹配端口为80的条件即可　　tcpdump 'tcp dst port 80'　　ylin@ylin:~$ wget http://www.baidu.com 2>1 1 >/dev/null & sudo tcpdump -c 5 'tcp port 80'　　[1] 10762　　tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode　　listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 96 bytes　　12:02:47.549056 IP xd-22-43-a8.bta.net.cn.www > ylin.local.47945: S 1202130469:1202130469(0) ack 1132882351 win 2896　　12:02:47.549085 IP ylin.local.47945 > xd-22-43-a8.bta.net.cn.www: . ack 1 win 183　　12:02:47.549226 IP ylin.local.47945 > xd-22-43-a8.bta.net.cn.www: P 1:102(101) ack 1 win 183　　12:02:47.688978 IP xd-22-43-a8.bta.net.cn.www > ylin.local.47945: . ack 102 win 698　　12:02:47.693897 IP xd-22-43-a8.bta.net.cn.www > ylin.local.47945: . 1:1409(1408) ack 102 win 724　　(5)匹配udp数据包　　udp是一种无连接的非可靠的用户数据报，因此udp的主要特征同样是端口，用如下方法可以匹配某一端口　　tcpdump 'upd port 53' 查看DNS的数据包　　ylin@ylin:~$ ping -c 1 www.baidu.com > /dev/null& sudo tcpdump -p udp port 53　　[1] 11424　　tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode　　listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 96 bytes　　12:28:09.221950 IP ylin.local.32853 > 192.168.200.150.domain: 63228+ PTR? 43.22.108.202.in-addr.arpa. (44)　　12:28:09.222607 IP ylin.local.32854 > 192.168.200.150.domain: 5114+ PTR? 150.200.168.192.in-addr.arpa. (46)　　12:28:09.487017 IP 192.168.200.150.domain > ylin.local.32853: 63228 1/0/0 (80)　　12:28:09.487232 IP 192.168.200.150.domain > ylin.local.32854: 5114 NXDomain* 0/1/0 (140)　　12:28:14.488054 IP ylin.local.32854 > 192.168.200.150.domain: 60693+ PTR? 69.240.168.192.in-addr.arpa. (45)　　12:28:14.755072 IP 192.168.200.150.domain > ylin.local.32854: 60693 NXDomain 0/1/0 (122)　　使用ping www.baidu.com目标是产生DNS请求和答应，53是DNS的端口号。　　此外还有很多qualitifer是还没有提及的，下面是其它合法的primitive,在tcpdump中是可以直接使用的。　　gateway host　　匹配使用host作为网关的数据包，即数据报中mac地址(源或目的)为host，但IP报的源和目的地址不是host的数据包。　　dst net net　　src net net　　net net　　net net mask netmask　　net net/len　　匹配IPv4/v6地址为net网络的数据报。　　其中net可以为192.168.0.0或192.168这两种形式。如net 192.168 或net 192.168.0.0　　net net mask netmask仅对IPv4数据包有效，如net 192.168.0.0 mask 255.255.0.0　　net net/len同样只对IPv4数据包有效，如net 192.168.0.0/16　　dst portrange port1-port2　　src portrange port1-port2　　portrange port1-port2　　匹配端口在port1-port2范围内的ip/tcp，ip/upd，ip6/tcp和ip6/udp数据包。dst, src分别指明源或目的。没有则表示src or dst　　less length 匹配长度少于等于length的报文。　　greater length 匹配长度大于等于length的报文。　　ip protochain protocol 匹配ip报文中protocol字段值为protocol的报文　　ip6 protochain protocol 匹配ipv6报文中protocol字段值为protocol的报文　　如tcpdump 'ip protochain 6 匹配ipv4网络中的TCP报文，与tcpdump 'ip && tcp'用法一样，这里的&&连接两个primitive。6是TCP协议在IP报文中的编号。　　ether broadcast　　匹配以太网广播报文　　ether multicast　　匹配以太网多播报文　　ip broadcast　　匹配IPv4的广播报文。也即IP地址中主机号为全0或全1的IPv4报文。　　ip multicast　　匹配IPv4多播报文，也就是IP地址为多播地址的报文。　　ip6 multicast　　匹配IPv6多播报文，即IP地址为多播地址的报文。　　vlan vlan_id　　匹配为vlan报文 ，且vlan号为vlan_id的报文　　到些为此，我们一直在介绍primitive是如何使用的，也即expression只有一个primitive。通过学会写好每个primtive，我们就很容易把多个primitive组成一个expression，方法很简单，通过逻辑运算符连接起来就可以了，逻辑运算符有以下三个：　　“&&” 或”and”　　“||” 或“or”　　“!” 或“not”　　并且可通过()进行复杂的连接运算。　　如tcpdump ‘ip && tcp’　　tcpdump ‘ host 192.168.240.3 &&( tcp port 80 || tcp port 443)’　　通过上面的各种primitive，我们可以写出很丰富的条件，如ip, tcp, udp,vlan等等。如IP，可以按址址进行匹，tcp/udp可以按端口匹配。但是，如果我想匹配更细的条件呢?如tcp中只含syn标志，fin标志的报文呢?上面的primitive恐怕无能为力了。不用怕，tcpdump为你提供最后一个功能最强大的primitive，记住是primitive，而不是expression。你可以用多个这个的primitive组成更复杂的 expression. 最后一个primitive形式为 expr relop expr　　若把这个形式记为A，那么你可这样写tcpdump 'A1 && A2 && ip src 192.168.200.1'，等等。　　下面我们就来分析A这个形式，看看这是如何强大，如果你觉得很乱的话，建议你先用用上面的知识来实际操作几次，要不然就会很乱的，因为expression太复杂了。　　形式：expr relop expr　　relop表示关系操作符，可以为>, < ,>=,<=, =, !=之一，　　expr是一个算术表达式，由整数组成和二元运算符(+，-，*，/，&，|, <<, >>)，长度操作，报文数据访问子。同时所有的整数都是无符号的，即0x80000000 和 0xffffffff > 0。为了访问报文中的数据，可使用如下方式：　　proto [ expr : size ]　　proto表示该问的报文，expr的结果表示该报文的偏移，size为可选的，表示从expr偏移量起的szie个字节，整个表达式为proto报文 中,expr起的szie字节的内容(无符号整数)　　下面是expr relop expr这种形式primitive的例子：　　'ether[0] & 1 !=0' ether报文中第0个bit为1，即以太网广播或组播的primtive。　　通过这种方式，我们可以对报文的任何一个字节进行匹配了，因此它的功能是十分强大的。　　‘ip[0] = 4’ ip报文中的第一个字节为version，即匹配IPv4的报文，　　如果我们想匹配一个syn报文，可以使用：'tcp[13] = 2'，因为tcp的标志位为TCP报文的第13个字节，而syn在这个字节的低1位，故匹配只有syn标志的报文,上述条件是可满要求的，并且比较严格。　　如果想匹配ping命令的请求报文，可以使用'icmp[0]=8'，因为icmp报文的第0字符表示类型，当类型值为8时表示为回显示请求。　　对于TCP和ICMP中常用的字节，如TCP中的标志位，ICMP中的类型，这个些偏移量有时会忘记。不过tcpdump为你提供更方便的用法，你不用记位这些数字，用字符就可以代替了.　　对于ICMP报文，类型字节可以icmptype来表示它的偏称量，上面的primitive可改为'icmp[icmptype] =8'，如果8也记不住怎么办?tcpdump还为该字节的值也提供了字符表示，如'icmp[icmptype] = icmp-echo'。　　下面是tcpdump提供的字符偏移量：　　icmptype：表示icmp报文中类弄字节的偏移量　　icmpcode:表示icmp报文中编码字节的偏移量　　tcpflags:表示TCP报文中标志位字节的偏移量　　此外，还提供了很多值来对应上面的偏移字节：　　ICMP中类型字节的值可以是：　　icmp-echoreply, icmp-unreach, icmp-sourcequench, icmp-redi‐rect, icmp-echo, icmp-routeradvert, icmp-routersolicit,　　icmp-timxceed, icmp-paramprob, icmp-tstamp, icmp-tstam‐preply, icmp-ireq, icmp-ireqreply, icmp-maskreq, icmp-maskreply.　　TCP中标志位字节的值可以是：　　tcp-fin, tcp-syn, tcp-rst, tcp-push, tcp-ack, tcp-urg.　　通过上面的字符表示，我们可以写出下面的primitive　　'tcp[tcpflags] = tcp-syn' 匹配只有syn标志设置为1的 tcp报文　　'tcp[tcpflags] & (tcp-syn |tcp-ack |tcp-fin) !=0' 匹配含有syn，或ack或fin标志位的TCP报文　　对于IP报文，没有提供字符支持，如果想匹配更细的条件，直接使用数字指字偏移量就可以了，不过要对IP报文有更深入的了解才可以。　　学会写primitive后，expression就是小菜一碟了，由一个或多个primitive组成，并且逻辑连接符组成即可：　　tcpdump ‘host 192.168.240.91 && icmp[icmptype] = icmp-echo’　　tcpdump ‘host 192.168.1.100 && vrrp’　　tcpdump 'ether src 00:00:00:00:00:02 && ether[0] & 1 !=0'　　让你随心所欲地使用tcpdump，将不用再从复杂的输出中去挑报文了!　　如此，我们可以写出更复杂的表达式来匹配报文，如IP或TCP中的报文id，IP是中的分段标志，ICMP中类型和代码等。