什么时tcpdump
根据使用者的定义对网络上的数据包进行抓取并分析的命令工具，可以将数据包中的’头‘ 截取下来进行分析，对网络层、协议、主机、端口或网络进行过滤
什么场景、怎么使用、以及相关命令与解释
下面以linux为例子：
首先计算机有网卡 可以通过 ifconfig -a 查询网卡信息,一般抓包都是以eth0为默认网卡。
比如现在有一个问题，第三方发送请求到生产服务器，结果发现生产服务器并没有进行后续的步骤，这时候就要判断是第三方厂商没有发送成功还是服务器有问题导致处理失败。而且没有相应日志的记载，这时候就需要用到抓包工具，来确认第三方是否将请求发送到了服务器。
一个简单的 命令：tcpdump -i eth0 src host 172.16.219.151 and dst host 172.16.8.75 and udp and dst port 514 -n -nn
tcpdump的选项介绍
src 来源IP
dst 目的IP
port 端口号
-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，包括源mac和目的mac，以及网络层的协议；
-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 指定将每个监听到数据包中的域名转换成IP地址后显示，不把网络地址转换成名字；
-nn： 指定将每个监听到的数据包中的域名转换成IP、端口从应用名称转换成端口号后显示
-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；
-p： 将网卡设置为非混杂模式，不能与host或broadcast一起使用
-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；
-s snaplen snaplen表示从一个包中截取的字节数。0表示包不截断，抓完整的数据包。默认的话 tcpdump 只显示部分数据包,默认68字节。
-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；）
-X 告诉tcpdump命令，需要把协议头和包内容都原原本本的显示出来（tcpdump会以16进制和ASCII的形式显示），这在进行协议分析时是绝对的利器。tcpdump –i eth0 ‘port 1111’ -X -c 3
-i 是interface的含义，是指我们有义务告诉tcpdump希望他去监听哪一个网卡,
-X告诉tcpdump命令，需要把协议头和包内容都原原本本的显示出来（tcpdump会以16进制和ASCII的形式显示），这在进行协议分析时是绝对的利器。
port 1111我们只关心源端口或目的端口是1111的数据包.
-c 是Count的含义，这设置了我们希望tcpdump帮我们抓几个包。
其中还有另外一个比较重要的参数– l 使得输出变为行缓冲
-l选项的作用就是将tcpdump的输出变为“行缓冲”方式，这样可以确保tcpdump遇到的内容一旦是换行符即将缓冲的内容输出到标准输出，以便于利用管道
或重定向方式来进行后续处理。
Linux/UNIX的标准I/O提供了全缓冲、行缓冲和无缓冲三种缓冲方式。
标准错误是不带缓冲的，终端设备常为行缓冲，而其他情况默认都是全缓冲的。
例如我们只想提取包的每一行的第一个域(时间域)，这种情况下我们就需要-l将默认的全缓冲变为行缓冲了。
tcpdump -i eth0 port 1111 -l | awk '{print $1}'
参数–w -r
-w 直接将包写入文件中(即原始包，如果使用 重定向 > 则只是保存显示的结果，而不是原始文件)，即所谓的“流量保存”---就是把抓到的网络包能存储到磁盘上，
保存下来，为后续使用。参数-r 达到“流量回放”---就是把历史上的某一时间段的流量，重新模拟回放出来，用于流量分析。
通过-w选项将流量都存储在cp.pcap(二进制格式)文件中了.可以通过 –r 读取raw packets文件 cp.pcap.
如：sudo tcpdump i- eth0 'port 1111' -c 3 -r cp.pcap 即可进行流量回放。
tcpdump过滤语句介绍
可以给tcpdump传送“过滤表达式”来起到网络包过滤的作用，而且可以支持传入单个或多个过滤表达式。
可以通过命令 man pcap-filter 来参考过滤表达式的帮助文档
过滤表达式大体可以分成三种过滤条件，“类型”、“方向”和“协议”，这三种条件的搭配组合就构成了我们的过滤表达式。
关于类型的关键字，主要包括host，net，port, 例如 host 210.45.114.211，指定主机 210.45.114.211，net 210.11.0.0 指明210.11.0.0是一个网络地址，port 21 指明
端口号是21。如果没有指定类型，缺省的类型是host.
关于传输方向的关键字，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 210.45.114.211 ,指明ip包中源地址是210.45.114.211, dst net 210.11.0.0 指明目的网络地址是210.11.0.0 。如果没有指明
方向关键字，则缺省是srcor dst关键字。
关于协议的关键字，主要包括 ether,ip,ip6,arp,rarp,tcp,udp等类型。这几个的包的协议内容。如果没有指定任何协议，则tcpdump将会监听所有协议的
信息包。
如我们只想抓tcp的包命令为: sudo tcpdump -i eth0 -nn -c1 'tcp'
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'or' ,'||'；
可以利用这些关键字进行组合，从而组合为比较强大的过滤条件。下面举例说明
(1)只想查目标机器端口是21或80的网络包，其他端口的我不关注：
sudo tcpdump -i eth0 -c 10 'dst port 21 or dst port 80'
(2) 想要截获主机172.16.0.11 和主机210.45.123.249或 210.45.123.248的通信，使用命令(注意括号的使用)：
sudo tcpdump -i eth0 -c 3 'host 172.16.0.11 and (210.45.123.249 or210.45.123.248)'
(3)想获取使用ftp端口和ftp数据端口的网络包
sudo tcpdump 'port ftp or ftp-data'
这里 ftp、ftp-data到底对应哪个端口？ linux系统下 /etc/services这个文件里面，就存储着所有知名服务和传输层端口的对应关系。如果你直接把/etc/services里
的ftp对应的端口值从21改为了3333，那么tcpdump就会去抓端口含有3333的网络包了。
(4) 如果想要获取主机172.16.0.11除了和主机210.45.123.249之外所有主机通信的ip包，使用命令：
sudo tcpdump ip ‘host 172.16.0.11 and ! 210.45.123.249’
(5) 抓172.16.0.11的80端口和110和25以外的其他端口的包
sudo tcpdump -i eth0 ‘host 172.16.0.11 and! port 80 and ! port 25 and ! port 110’
下面介绍一些tcpdump中过滤语句比较高级的用法
想获取172.16.10.11和google.com之间建立TCP三次握手中带有SYN标记位的网络包.
命令为：sudo tcpdump -i eth0 'host 172.16.0.11 andhost google.com and tcp[tcpflags]&tcp-syn!=0' -c 3 -nn
上面的命令是不是看着有点晕的感觉。 是的。
下面详细介相关知识。
其实我们理解这种语法: proto [ expr : size] ，就不难理解上面的语句了。
下面详细介绍proto [ expr : size]
Proto即protocol的缩写，它表示这里要指定的是某种协议名称，如ip,tcp,udp等。总之可以指定的协议有十多种，如链路层协议 ether,fddi,tr,wlan,ppp,slip,link,
网络层协议ip,ip6,arp,rarp,icmp传输层协议tcp,udp等。
expr用来指定数据报字节单位的偏移量，该偏移量相对于指定的协议层，默认的起始位置是0；而size表示从偏移量的位置开始提取多少个字节，可以设置为
1、2、4,默认为1字节。如果只设置了expr，而没有设置size，则默认提取1个字节。比如ip[2:2]，就表示提取出第3、4个字节；而ip[0]则表示提取ip协议头的
第一个字节。在我们提取了特定内容之后，我们就需要设置我们的过滤条件了，我们可用的“比较操作符”包括：>，<，>=，<=，=，!=，总共有6个。
举例：想截取每个TCP会话的起始和结束报文(SYN 和 FIN 报文), 而且会话方中有一个远程主机.
sudo tcpdump 'tcp[13] & 3 != 0 and not(src and dst net 172.16.0.0)' -nn
如果熟悉tcp首部报文格式可以比较容易理解这句话，因为tcp便宜13字节的位置为2位保留位和6位标志位(URG,ACK,PSH,RST,SYN,FIN), 所以与3相与就可以得出
SYN,FIN其中是否一个置位1.
从上面可以看到在写过滤表达式时，需要我们对协议格式比较理解才能把表达式写对。这个比较有难度的..。为了让tcpdump工具更人性化一些，有一些常用的偏移量，
可以通过一些名称来代替，比如icmptype表示ICMP协议的类型域、icmpcode表示ICMP的code域，tcpflags 则表示TCP协议的标志字段域。
更进一步的，对于ICMP的类型域，可以用这些名称具体指代：icmp-echoreply, icmp-unreach, icmp-sourcequench, icmp-redirect,icmp-echo, icmp-routeradvert, icmp-routersolicit, icmp-timxceed, icmp-paramprob,icmp-tstamp, icmp-tstampreply, icmp-ireq, icmp-ireqreply, icmp-maskreq,icmp-maskreply。
而对于TCP协议的标志字段域，则可以细分为tcp-fin, tcp-syn, tcp-rst, tcp-push, tcp-ack, tcp-urg。
对于tcpdump 只能通过经常操作来熟练这些语句了。也可以把网络包用tcpdump截获保存到指定文件,然后用wireshark等可视化软件分析网络包。
下面是相关命令分析
默认启动
tcpdump
普通情况下，直接启动tcpdump将监视第一个网络接口上所有流过的数据包。
监视指定网络接口的数据包
tcpdump -i eth1
如果不指定网卡，默认tcpdump只会监视第一个网络接口，一般是eth0，下面的例子都没有指定网络接口。
监视指定主机的数据包
打印所有进入或离开sundown的数据包.
tcpdump host sundown
也可以指定ip,例如截获所有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
打印helios 与 hot 或者与 ace 之间通信的数据包
tcpdump host helios and \( hot or ace \)
截获主机210.27.48.1 和主机210.27.48.2 或210.27.48.3的通信
tcpdump host 210.27.48.1 and \ (210.27.48.2 or 210.27.48.3 \)
打印ace与任何其他主机之间通信的IP 数据包, 但不包括与helios之间的数据包.
tcpdump ip host ace and not helios
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
截获主机hostname发送的所有数据
tcpdump -i eth0 src host hostname
监视所有送到主机hostname的数据包
tcpdump -i eth0 dst host hostname
监视指定主机和端口的数据包
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 and host 210.27.48.1
对本机的udp 123 端口进行监视 123 为ntp的服务端口
tcpdump udp port 123
监视指定网络的数据包
打印本地主机与Berkeley网络上的主机之间的所有通信数据包(nt: ucb-ether, 此处可理解为'Berkeley网络'的网络地址,此表达式最原始的含义可表达为: 打印网络地址为ucb-ether的所有数据包)
tcpdump net ucb-ether
打印所有通过网关snup的ftp数据包(注意, 表达式被单引号括起来了, 这可以防止shell对其中的括号进行错误解析)
tcpdump 'gateway snup and (port ftp or ftp-data)'
打印所有源地址或目标地址是本地主机的IP数据包
(如果本地网络通过网关连到了另一网络, 则另一网络并不能算作本地网络.(nt: 此句翻译曲折,需补充).localnet 实际使用时要真正替换成本地网络的名字)
tcpdump ip and not net localnet
使用tcpdump抓取HTTP包
tcpdump -XvvennSs 0 -i eth0 tcp[20:2]=0x4745 or tcp[20:2]=0x4854
0x4745 为"GET"前两个字母"GE",0x4854 为"HTTP"前两个字母"HT"。
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(如Wireshark)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。
输出信息含义
首先我们注意一下，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 的输出格式与协议有关.以下简要描述了大部分常用的格式及相关例子.
链路层头
对于FDDI网络, '-e' 使tcpdump打印出指定数据包的'frame control' 域, 源和目的地址, 以及包的长度.(frame control域
控制对包中其他域的解析). 一般的包(比如那些IP datagrams)都是带有'async'(异步标志)的数据包，并且有取值0到7的优先级;
比如 'async4'就代表此包为异步数据包，并且优先级别为4. 通常认为,这些包们会内含一个 LLC包(逻辑链路控制包); 这时,如果此包
不是一个ISO datagram或所谓的SNAP包，其LLC头部将会被打印(nt:应该是指此包内含的 LLC包的包头).
对于Token Ring网络(令牌环网络), '-e' 使tcpdump打印出指定数据包的'frame control'和'access control'域, 以及源和目的地址,
外加包的长度. 与FDDI网络类似, 此数据包通常内含LLC数据包. 不管 是否有'-e'选项.对于此网络上的'source-routed'类型数据包(nt:
意译为:源地址被追踪的数据包,具体含义未知,需补充), 其包的源路由信息总会被打印.
对于802.11网络(WLAN,即wireless local area network), '-e' 使tcpdump打印出指定数据包的'frame control域,
包头中包含的所有地址, 以及包的长度.与FDDI网络类似, 此数据包通常内含LLC数据包.
(注意: 以下的描述会假设你熟悉SLIP压缩算法 (nt:SLIP为Serial Line Internet Protocol.), 这个算法可以在
RFC-1144中找到相关的蛛丝马迹.)
对于SLIP网络(nt:SLIP links, 可理解为一个网络, 即通过串行线路建立的连接, 而一个简单的连接也可看成一个网络),
数据包的'direction indicator'('方向指示标志')("I"表示入, "O"表示出), 类型以及压缩信息将会被打印. 包类型会被首先打印.
类型分为ip, utcp以及ctcp(nt:未知, 需补充). 对于ip包,连接信息将不被打印(nt:SLIP连接上,ip包的连接信息可能无用或没有定义.
reconfirm).对于TCP数据包, 连接标识紧接着类型表示被打印. 如果此包被压缩, 其被编码过的头部将被打印.
此时对于特殊的压缩包,会如下显示:
*S+n 或者 *SA+n, 其中n代表包的(顺序号或(顺序号和应答号))增加或减少的数目(nt | rt:S,SA拗口, 需再译).
对于非特殊的压缩包,0个或更多的'改变'将会被打印.'改变'被打印时格式如下:
'标志'+/-/=n 包数据的长度 压缩的头部长度.
其中'标志'可以取以下值:
U(代表紧急指针), W(指缓冲窗口), A(应答), S(序列号), I(包ID),而增量表达'=n'表示被赋予新的值, +/-表示增加或减少.
比如, 以下显示了对一个外发压缩TCP数据包的打印, 这个数据包隐含一个连接标识(connection identifier); 应答号增加了6,
顺序号增加了49, 包ID号增加了6; 包数据长度为3字节(octect), 压缩头部为6字节.(nt:如此看来这应该不是一个特殊的压缩数据包).
ARP/RARP 数据包
tcpdump对Arp/rarp包的输出信息中会包含请求类型及该请求对应的参数. 显示格式简洁明了. 以下是从主机rtsg到主机csam的'rlogin'
(远程登录)过程开始阶段的数据包样例:
arp who-has csam tell rtsg
arp reply csam is-at CSAM
第一行表示:rtsg发送了一个arp数据包(nt:向全网段发送,arp数据包）以询问csam的以太网地址
Csam（nt:可从下文看出来, 是Csam）以她自己的以太网地址做了回应(在这个例子中, 以太网地址以大写的名字标识, 而internet
地址(即ip地址)以全部的小写名字标识).
如果使用tcpdump -n, 可以清晰看到以太网以及ip地址而不是名字标识:
arp who-has 128.3.254.6 tell 128.3.254.68
arp reply 128.3.254.6 is-at 02:07:01:00:01:c4
如果我们使用tcpdump -e, 则可以清晰的看到第一个数据包是全网广播的, 而第二个数据包是点对点的:
RTSG Broadcast 0806 64: arp who-has csam tell rtsg
CSAM RTSG 0806 64: arp reply csam is-at CSAM
第一个数据包表明:以arp包的源以太地址是RTSG, 目标地址是全以太网段, type域的值为16进制0806(表示ETHER_ARP(nt:arp包的类型标识)),
包的总长度为64字节.
TCP 数据包
(注意:以下将会假定你对 RFC-793所描述的TCP熟悉. 如果不熟, 以下描述以及tcpdump程序可能对你帮助不大.(nt:警告可忽略,
只需继续看, 不熟悉的地方可回头再看.).
通常tcpdump对tcp数据包的显示格式如下:
src > dst: flags data-seqno ack window urgent options
src 和 dst 是源和目的IP地址以及相应的端口. flags 标志由S(SYN), F(FIN), P(PUSH, R(RST),
W(ECN CWT(nt | rep:未知, 需补充))或者 E(ECN-Echo(nt | rep:未知, 需补充))组成,
单独一个'.'表示没有flags标识. 数据段顺序号(Data-seqno)描述了此包中数据所对应序列号空间中的一个位置(nt:整个数据被分段,
每段有一个顺序号, 所有的顺序号构成一个序列号空间)(可参考以下例子). Ack 描述的是同一个连接,同一个方向,下一个本端应该接收的
(对方应该发送的)数据片段的顺序号. Window是本端可用的数据接收缓冲区的大小(也是对方发送数据时需根据这个大小来组织数据).
Urg(urgent) 表示数据包中有紧急的数据. options 描述了tcp的一些选项, 这些选项都用尖括号来表示(如 <mss 1024>).
src, dst 和 flags 这三个域总是会被显示. 其他域的显示与否依赖于tcp协议头里的信息.
这是一个从trsg到csam的一个rlogin应用登录的开始阶段.
rtsg.1023 > csam.login: S 768512:768512(0) win 4096 <mss 1024>
csam.login > rtsg.1023: S 947648:947648(0) ack 768513 win 4096 <mss 1024>
rtsg.1023 > csam.login: . ack 1 win 4096
rtsg.1023 > csam.login: P 1:2(1) ack 1 win 4096
csam.login > rtsg.1023: . ack 2 win 4096
rtsg.1023 > csam.login: P 2:21(19) ack 1 win 4096
csam.login > rtsg.1023: P 1:2(1) ack 21 win 4077
csam.login > rtsg.1023: P 2:3(1) ack 21 win 4077 urg 1
csam.login > rtsg.1023: P 3:4(1) ack 21 win 4077 urg 1
第一行表示有一个数据包从rtsg主机的tcp端口1023发送到了csam主机的tcp端口login上(nt:udp协议的端口和tcp协议的端
口是分别的两个空间, 虽然取值范围一致). S表示设置了SYN标志. 包的顺序号是768512, 并且没有包含数据.(表示格式
为:'first:last(nbytes)', 其含义是'此包中数据的顺序号从first开始直到last结束，不包括last. 并且总共包含nbytes的
用户数据'.) 没有捎带应答(nt:从下文来看，第二行才是有捎带应答的数据包), 可用的接受窗口的大小为4096bytes, 并且请求端(rtsg)
的最大可接受的数据段大小是1024字节(nt:这个信息作为请求发向应答端csam, 以便双方进一步的协商).
Csam 向rtsg 回复了基本相同的SYN数据包, 其区别只是多了一个' piggy-backed ack'(nt:捎带回的ack应答, 针对rtsg的SYN数据包).
rtsg 同样针对csam的SYN数据包回复了一ACK数据包作为应答. '.'的含义就是此包中没有标志被设置. 由于此应答包中不含有数据, 所以
包中也没有数据段序列号. 提醒! 此ACK数据包的顺序号只是一个小整数1. 有如下解释:tcpdump对于一个tcp连接上的会话, 只打印会话两端的
初始数据包的序列号,其后相应数据包只打印出与初始包序列号的差异.即初始序列号之后的序列号, 可被看作此会话上当前所传数据片段在整个
要传输的数据中的'相对字节'位置(nt:双方的第一个位置都是1, 即'相对字节'的开始编号). '-Ｓ'将覆盖这个功能,
使数据包的原始顺序号被打印出来.
第六行的含义为:rtsg 向 csam发送了19字节的数据(字节的编号为2到20，传送方向为rtsg到csam). 包中设置了PUSH标志. 在第7行,
csam 喊到， 她已经从rtsg中收到了21以下的字节, 但不包括21编号的字节. 这些字节存放在csam的socket的接收缓冲中, 相应地,
csam的接收缓冲窗口大小会减少19字节(nt:可以从第5行和第7行win属性值的变化看出来). csam在第7行这个包中也向rtsg发送了一个
字节. 在第8行和第9行, csam 继续向rtsg 分别发送了两个只包含一个字节的数据包, 并且这个数据包带PUSH标志.
如果所抓到的tcp包(nt:即这里的snapshot)太小了，以至tcpdump无法完整得到其头部数据, 这时, tcpdump会尽量解析这个不完整的头,
并把剩下不能解析的部分显示为'[|tcp]'. 如果头部含有虚假的属性信息(比如其长度属性其实比头部实际长度长或短), tcpdump会为该头部
显示'[bad opt]'. 如果头部的长度告诉我们某些选项(nt | rt:从下文来看， 指tcp包的头部中针对ip包的一些选项, 回头再翻)会在此包中,
而真正的IP(数据包的长度又不够容纳这些选项, tcpdump会显示'[bad hdr length]'.
抓取带有特殊标志的的TCP包(如SYN-ACK标志, URG-ACK标志等).
在TCP的头部中, 有8比特(bit)用作控制位区域, 其取值为:
CWR | ECE | URG | ACK | PSH | RST | SYN | FIN
(nt | rt:从表达方式上可推断:这8个位是用或的方式来组合的, 可回头再翻)
现假设我们想要监控建立一个TCP连接整个过程中所产生的数据包. 可回忆如下:TCP使用3次握手协议来建立一个新的连接; 其与此三次握手
连接顺序对应，并带有相应TCP控制标志的数据包如下:
1) 连接发起方(nt:Caller)发送SYN标志的数据包
2) 接收方(nt:Recipient)用带有SYN和ACK标志的数据包进行回应
3) 发起方收到接收方回应后再发送带有ACK标志的数据包进行回应
0 15 31
-----------------------------------------------------------------
| source port | destination port |
-----------------------------------------------------------------
| sequence number |
-----------------------------------------------------------------
| acknowledgment number |
-----------------------------------------------------------------
| HL | rsvd |C|E|U|A|P|R|S|F| window size |
-----------------------------------------------------------------
| TCP checksum | urgent pointer |
-----------------------------------------------------------------
一个TCP头部,在不包含选项数据的情况下通常占用20个字节(nt | rt:options 理解为选项数据，需回译). 第一行包含0到3编号的字节,
第二行包含编号4-7的字节.
如果编号从0开始算, TCP控制标志位于13字节(nt:第四行左半部分).
0 7| 15| 23| 31
----------------|---------------|---------------|----------------
| HL | rsvd |C|E|U|A|P|R|S|F| window size |
----------------|---------------|---------------|----------------
| | 13th octet | | |
让我们仔细看看编号13的字节:
| |
|---------------|
|C|E|U|A|P|R|S|F|
|---------------|
|7 5 3 0|
这里有我们感兴趣的控制标志位. 从右往左这些位被依次编号为0到7, 从而 PSH位在3号, 而URG位在5号.
提醒一下自己, 我们只是要得到包含SYN标志的数据包. 让我们看看在一个包的包头中, 如果SYN位被设置, 到底
在13号字节发生了什么:
|C|E|U|A|P|R|S|F|
|---------------|
|0 0 0 0 0 0 1 0|
|---------------|
|7 6 5 4 3 2 1 0|
在控制段的数据中, 只有比特1(bit number 1)被置位.
假设编号为13的字节是一个8位的无符号字符型,并且按照网络字节号排序(nt:对于一个字节来说，网络字节序等同于主机字节序), 其二进制值
如下所示:
00000010
并且其10进制值为:
0*2^7 + 0*2^6 + 0*2^5 + 0*2^4 + 0*2^3 + 0*2^2 + 1*2^1 + 0*2^0 = 2(nt: 1 * 2^6 表示1乘以2的6次方, 也许这样更
清楚些, 即把原来表达中的指数7 6 ... 0挪到了下面来表达)
接近目标了, 因为我们已经知道, 如果数据包头部中的SYN被置位, 那么头部中的第13个字节的值为2(nt: 按照网络序, 即大头方式, 最重要的字节
在前面(在前面,即该字节实际内存地址比较小, 最重要的字节,指数学表示中数的高位, 如356中的3) ).
表达为tcpdump能理解的关系式就是:
tcp[13] 2
从而我们可以把此关系式当作tcpdump的过滤条件, 目标就是监控只含有SYN标志的数据包:
tcpdump -i xl0 tcp[13] 2 (nt: xl0 指网络接口, 如eth0)
这个表达式是说"让TCP数据包的第13个字节拥有值2吧", 这也是我们想要的结果.
现在, 假设我们需要抓取带SYN标志的数据包, 而忽略它是否包含其他标志.(nt:只要带SYN就是我们想要的). 让我们来看看当一个含有
SYN-ACK的数据包(nt:SYN 和 ACK 标志都有), 来到时发生了什么:
|C|E|U|A|P|R|S|F|
|---------------|
|0 0 0 1 0 0 1 0|
|---------------|
|7 6 5 4 3 2 1 0|
13号字节的1号和4号位被置位, 其二进制的值为:
00010010
转换成十进制就是:
0*2^7 + 0*2^6 + 0*2^5 + 1*2^4 + 0*2^3 + 0*2^2 + 1*2^1 + 0*2 = 18(nt: 1 * 2^6 表示1乘以2的6次方, 也许这样更
清楚些, 即把原来表达中的指数7 6 ... 0挪到了下面来表达)
现在, 却不能只用'tcp[13] 18'作为tcpdump的过滤表达式, 因为这将导致只选择含有SYN-ACK标志的数据包, 其他的都被丢弃.
提醒一下自己, 我们的目标是: 只要包的SYN标志被设置就行, 其他的标志我们不理会.
为了达到我们的目标, 我们需要把13号字节的二进制值与其他的一个数做AND操作(nt:逻辑与)来得到SYN比特位的值. 目标是:只要SYN 被设置
就行, 于是我们就把她与上13号字节的SYN值(nt: 00000010).
00010010 SYN-ACK 00000010 SYN
AND 00000010 (we want SYN) AND 00000010 (we want SYN)
-------- --------
= 00000010 = 00000010
我们可以发现, 不管包的ACK或其他标志是否被设置, 以上的AND操作都会给我们相同的值, 其10进制表达就是2(2进制表达就是00000010).
从而我们知道, 对于带有SYN标志的数据包, 以下的表达式的结果总是真(true):
( ( value of octet 13 ) AND ( 2 ) ) ( 2 ) (nt: value of octet 13, 即13号字节的值)
灵感随之而来, 我们于是得到了如下的tcpdump 的过滤表达式
tcpdump -i xl0 'tcp[13] & 2 2'
注意, 单引号或反斜杆(nt: 这里用的是单引号)不能省略, 这可以防止shell对&的解释或替换.
UDP 数据包
UDP 数据包的显示格式，可通过rwho这个具体应用所产生的数据包来说明:
actinide.who > broadcast.who: udp 84
其含义为:actinide主机上的端口who向broadcast主机上的端口who发送了一个udp数据包(nt: actinide和broadcast都是指Internet地址).
这个数据包承载的用户数据为84个字节.
一些UDP服务可从数据包的源或目的端口来识别，也可从所显示的更高层协议信息来识别. 比如, Domain Name service requests(DNS 请求,
在RFC-1034/1035中), 和Sun RPC calls to NFS(对NFS服务器所发起的远程调用(nt: 即Sun RPC)，在RFC-1050中有对远程调用的描述).
UDP 名称服务请求
(注意:以下的描述假设你对Domain Service protoco(nt:在RFC-103中有所描述), 否则你会发现以下描述就是天书(nt:希腊文天书,
不必理会, 吓吓你的, 接着看就行))
名称服务请求有如下的格式:
src > dst: id op? flags qtype qclass name (len)
(nt: 从下文来看, 格式应该是src > dst: id op flags qtype qclass? name (len))
比如有一个实际显示为:
h2opolo.1538 > helios.domain: 3+ A? ucbvax.berkeley.edu. (37)
主机h2opolo 向helios 上运行的名称服务器查询ucbvax.berkeley.edu 的地址记录(nt: qtype等于A). 此查询本身的id号为'3'. 符号
'+'意味着递归查询标志被设置(nt: dns服务器可向更高层dns服务器查询本服务器不包含的地址记录). 这个最终通过IP包发送的查询请求
数据长度为37字节, 其中不包括UDP和IP协议的头数据. 因为此查询操作为默认值(nt | rt: normal one的理解), op字段被省略.
如果op字段没被省略, 会被显示在'3' 和'+'之间. 同样, qclass也是默认值, C_IN, 从而也没被显示, 如果没被忽略, 她会被显示在'A'之后.
异常检查会在方括中显示出附加的域: 如果一个查询同时包含一个回应(nt: 可理解为, 对之前其他一个请求的回应), 并且此回应包含权威或附加记录段,
ancount, nscout, arcount(nt: 具体字段含义需补充) 将被显示为'[na]', '[nn]', '[nau]', 其中n代表合适的计数. 如果包中以下
回应位(比如AA位, RA位, rcode位), 或者字节2或3中任何一个'必须为0'的位被置位(nt: 设置为1), '[b2&3]=x' 将被显示, 其中x表示
头部字节2与字节3进行与操作后的值.
UDP 名称服务应答
对名称服务应答的数据包，tcpdump会有如下的显示格式
src > dst: id op rcode flags a/n/au type class data (len)
比如具体显示如下:
helios.domain > h2opolo.1538: 3 3/3/7 A 128.32.137.3 (273)
helios.domain > h2opolo.1537: 2 NXDomain* 0/1/0 (97)
第一行表示: helios 对h2opolo 所发送的3号查询请求回应了3条回答记录(nt | rt: answer records), 3条名称服务器记录,
以及7条附加的记录. 第一个回答记录(nt: 3个回答记录中的第一个)类型为A(nt: 表示地址), 其数据为internet地址128.32.137.3.
此回应UDP数据包, 包含273字节的数据(不包含UPD和IP的头部数据). op字段和rcode字段被忽略(nt: op的实际值为Query, rcode, 即
response code的实际值为NoError), 同样被忽略的字段还有class 字段(nt | rt: 其值为C_IN, 这也是A类型记录默认取值)
第二行表示: helios 对h2opolo 所发送的2号查询请求做了回应. 回应中, rcode编码为NXDomain(nt: 表示不存在的域)), 没有回答记录,
但包含一个名称服务器记录, 不包含权威服务器记录(nt | ck: 从上文来看, 此处的authority records 就是上文中对应的additional
records). '*'表示权威服务器回答标志被设置(nt: 从而additional records就表示的是authority records).
由于没有回答记录, type, class, data字段都被忽略.
flag字段还有可能出现其他一些字符, 比如'-'(nt: 表示可递归地查询, 即RA 标志没有被设置), '|'(nt: 表示被截断的消息, 即TC 标志
被置位). 如果应答(nt | ct: 可理解为, 包含名称服务应答的UDP数据包, tcpdump知道这类数据包该怎样解析其数据)的'question'段一个条
目(entry)都不包含(nt: 每个条目的含义, 需补充),'[nq]' 会被打印出来.
要注意的是:名称服务器的请求和应答数据量比较大, 而默认的68字节的抓取长度(nt: snaplen, 可理解为tcpdump的一个设置选项)可能不足以抓取
数据包的全部内容. 如果你真的需要仔细查看名称服务器的负载, 可以通过tcpdump 的-s 选项来扩大snaplen值.
时间戳
tcpdump的所有输出打印行中都会默认包含时间戳信息.
时间戳信息的显示格式如下
hh:mm:ss.frac (nt: 小时:分钟:秒.(nt: frac未知, 需补充))
此时间戳的精度与内核时间精度一致, 反映的是内核第一次看到对应数据包的时间(nt: saw, 即可对该数据包进行操作).
而数据包从物理线路传递到内核的时间, 以及内核花费在此包上的中断处理时间都没有算进来