20080114

tcpdump guide

TCPDUMP简介

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。对于网络
管理人员来说,使用嗅探器可以随时掌握网络的实际情况,在网络性能急剧下降的时
候,可以通过sniffer工具来分析原因,找出造成网络阻塞的来源。对于网络程序员来
说,通过sniffer工具来调试程序。

用过windows平台上的sniffer工具(例如,netxray和sniffer pro软件)的朋友可能都
知道,在共享式的局域网中,采用sniffer工具简直可以对网络中的所有流量一览无
余!Sniffer工具实际上就是一个网络上的抓包工具,同时还可以对抓到的包进行分
析。由于在共享式的网络中,信息包是会广播到网络中所有主机的网络接口,只不过
在没有使用sniffer工具之前,主机的网络设备会判断该信息包是否应该接收,这样它
就会抛弃不应该接收的信息包,sniffer工具却使主机的网络设备接收所有到达的信息
包,这样就达到了网络监听的效果。

Linux作为网络服务器,特别是作为路由器和网关时,数据的采集和分析是必不可少
的。所以,今天我们就来看看Linux中强大的网络数据采集分析工具——TcpDump。

用简单的话来定义tcpdump,就是:dump the traffice on a network,根据使用者的
定义对网络上的数据包进行截获的包分析工具。

作为互联网上经典的的系统管理员必备工具,tcpdump以其强大的功能,灵活的截取策
略,成为每个高级的系统管理员分析网络,排查问题等所必备的东东之一。

顾名思义,TcpDump可以将网络中传送的数据包的"头"完全截获下来提供分析。它支持
针对网络层、协议、主机、网络或端口的过滤,并提供and、or、not等逻辑语句来帮
助你去掉无用的信息。

tcpdump提供了源代码,公开了接口,因此具备很强的可扩展性,对于网络维护和入侵
者都是非常有用的工具。tcpdump存在于基本的FreeBSD系统中,由于它需要将网络界
面设置为混杂模式,普通用户不能正常执行,但具备root权限的用户可以直接执行它
来获取网络上的信息。因此系统中存在网络分析工具主要不是对本机安全的威胁,而
是对网络上的其他计算机的安全存在威胁。

普通情况下,直接启动tcpdump将监视第一个网络界面上所有流过的数据包。
-----------------------
bash-2.02# tcpdump
tcpdump: listening on eth0
11:58:47.873028 202.102.245.40.netbios-ns > 202.102.245.127.netbios-ns:
udp 50
11:58:47.974331 0:10:7b:8:3a:56 > 1:80:c2:0:0:0 802.1d ui/C len=43
0000 0000 0080 0000 1007 cf08 0900 0000
0e80 0000 902b 4695 0980 8701 0014 0002
000f 0000 902b 4695 0008 00
11:58:48.373134 0:0:e8:5b:6d:85 > Broadcast sap e0 ui/C len=97
ffff 0060 0004 ffff ffff ffff ffff ffff
0452 ffff ffff 0000 e85b 6d85 4008 0002
0640 4d41 5354 4552 5f57 4542 0000 0000
0000 00
^C
------------------------

首先我们注意一下,从上面的输出结果上可以看出来,基本上tcpdump总的的输出格式
为:系统时间 来源主机.端口 > 目标主机.端口 数据包参数

TcpDump的参数化支持

  tcpdump支持相当多的不同参数,如使用-i参数指定tcpdump监听的网络界面,这
在计算机具有多个网络界面时非常有用,使用-c参数指定要监听的数据包数量,使用
-w参数指定将监听到的数据包写入文件中保存,等等。

  然而更复杂的tcpdump参数是用于过滤目的,这是因为网络中流量很大,如果不加
分辨将所有的数据包都截留下来,数据量太大,反而不容易发现需要的数据包。使用
这些参数定义的过滤规则可以截留特定的数据包,以缩小目标,才能更好的分析网络
中存在的问题。tcpdump使用参数指定要监视数据包的类型、地址、端口等,根据具体
的网络问题,充分利用这些过滤规则就能达到迅速定位故障的目的。请使用man
tcpdump查看这些过滤规则的具体用法。

  显然为了安全起见,不用作网络管理用途的计算机上不应该运行这一类的网络分
析软件,为了屏蔽它们,可以屏蔽内核中的bpfilter伪设备。一般情况下网络硬件和
TCP/IP堆栈不支持接收或发送与本计算机无关的数据包,为了接收这些数据包,就必
须使用网卡的混杂模式,并绕过标准的TCP/IP堆栈才行。在FreeBSD下,这就需要内核
支持伪设备bpfilter。因此,在内核中取消bpfilter支持,就能屏蔽tcpdump之类的网
络分析工具。

  并且当网卡被设置为混杂模式时,系统会在控制台和日志文件中留下记录,提醒
管理员留意这台系统是否被用作攻击同网络的其他计算机的跳板。

  May 15 16:27:20 host1 /kernel: fxp0: promiscuous mode enabled

  虽然网络分析工具能将网络中传送的数据记录下来,但是网络中的数据流量相当
大,如何对这些数据进行分析、分类统计、发现并报告错误却是更关键的问题。网络
中的数据包属于不同的协议,而不同协议数据包的格式也不同。因此对捕获的数据进
行解码,将包中的信息尽可能的展示出来,对于协议分析工具来讲更为重要。昂贵的
商业分析工具的优势就在于它们能支持很多种类的应用层协议,而不仅仅只支持
tcp、udp等低层协议。

  从上面tcpdump的输出可以看出,tcpdump对截获的数据并没有进行彻底解码,数
据包内的大部分内容是使用十六进制的形式直接打印输出的。显然这不利于分析网络
故障,通常的解决办法是先使用带-w参数的tcpdump 截获数据并保存到文件中,然后
再使用其他程序进行解码分析。当然也应该定义过滤规则,以避免捕获的数据包填满
整个硬盘。

TCP功能

数据过滤

不带任何参数的TcpDump将搜索系统中所有的网络接口,并显示它截获的所有数据,这
些数据对我们不一定全都需要,而且数据太多不利于分析。所以,我们应当先想好需
要哪些数据,TcpDump提供以下参数供我们选择数据:

-b 在数据-链路层上选择协议,包括ip、arp、rarp、ipx都是这一层的。

例如:tcpdump -b arp 将只显示网络中的arp即地址转换协议信息。

-i 选择过滤的网络接口,如果是作为路由器至少有两个网络接口,通过这个选项,就
可以只过滤指定的接口上通过的数据。例如:

tcpdump -i eth0 只显示通过eth0接口上的所有报头。

src、dst、port、host、net、ether、gateway这几个选项又分别包含src、dst
、port、host、net、ehost等附加选项。他们用来分辨数据包的来源和去向,src
host 192.168.0.1指定源主机IP地址是192.168.0.1,dst net 192.168.0.0/24指定目
标是网络192.168.0.0。以此类推,host是与其指定主机相关无论它是源还是目
的,net是与其指定网络相关的,ether后面跟的不是IP地址而是物理地址,而
gateway则用于网关主机。可能有点复杂,看下面例子就知道了:

tcpdump src host 192.168.0.1 and dst net 192.168.0.0/24

过滤的是源主机为192.168.0.1与目的网络为192.168.0.0的报头。

tcpdump ether src 00:50:04:BA:9B and dst……

过滤源主机物理地址为XXX的报头(为什么ether src后面没有host或者net?物理地址
当然不可能有网络喽)。

Tcpdump src host 192.168.0.1 and dst port not telnet

过滤源主机192.168.0.1和目的端口不是telnet的报头。

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。

数据显示/输入输出

TcpDump提供了足够的参数来让我们选择如何处理得到的数据,如下所示:

-l 可以将数据重定向。

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。

 
TCPDUMP的安装

 在linux下tcpdump的安装十分简单,一般由两种安装方式。一种是以rpm包的形式来
进行安装。另外一种是以源程序的形式安装。
  1. rpm包的形式安装
    #rpm -ivh tcpdump-3_4a5.rpm
  这样tcpdump就顺利地安装到你的linux系统中。怎么样,很简单吧。
  2. 源程序的安装
     #tar xvfz tcpdump-3_4a5.tar.Z
    rpm的包可以使用如下命令安装:
     #rpm -ivh tcpdump-3_4a5.src.rpm
    这样就把tcpdump的源代码解压到/usr/src/redhat/SOURCES目录下.

第二步 做好编译源程序前的准备活动

在编译源程序之前,最好已经确定库文件libpcap已经安装完毕,这个库文件是
tcpdump软件所需的库文件 。同样,你同时还要有一个标准的c语言编译器。在
linux下标准的c 语言编译器一般是gcc。 在tcpdump的源程序目录中。有一个文件是
Makefile.in,configure命令就是从Makefile.in文件中自动产生Makefile文件。在
Makefile.in文件中,可以根据系统的配置来修改BINDEST 和 MANDEST 这两个宏定
义,缺省值是
      BINDEST = @sbindir@
      MANDEST = @mandir@
 
第一个宏值表明安装tcpdump的二进制文件的路径名,第二个表明tcpdump的man 帮助
页的路径名,你可以修改它们来满足系统的需求。

  第三步 编译源程序
 
使用源程序目录中的configure脚本,它从系统中读出各种所需的属性。并且根据
Makefile.in文件自动生成Makefile文件,以便编译使用.make 命令则根据Makefile文
件中的规则编译tcpdump的源程序。使用make install命令安装编译好的tcpdump的二
进制文件。
 
总结一下就是:
 
      # tar xvfz tcpdump-3_4a5.tar.Z
      # vi Makefile.in
      # . /configure
      # make
      # make install

关于tcpdump更详细的信息,请查看Man tcpdump。

http://anheng.com.cn/news/22/591.html

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