linux命令--tcpdump

tcpdump是一个用于截取网络分组。并输出分组内容的工具。简单说就是数据包抓包工具。tcpdump凭借强大的功能和灵活的截取策略，使其成为Linux系统下用于网络分析和问题排查的首选工具。


tcpdump提供了源码，公开了接口，因此具备非常强的可扩展性。对于网络维护和入侵者都是非常实用的工具。

tcpdump存在于主要的Linux系统中。因为它须要将网络界面设置为混杂模式，普通用户不能正常运行，但具备root权限的用户能够直接运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，而是对网络上的其它计算机的安全存在威胁。


一、概述
顾名思义。tcpdump能够将网络中传送的数据包的“头”全然截获下来提供分析。

它支持针对网络层、协议、主机、网络或port的过滤。并提供and、or、not等逻辑语句来帮助你去掉没用的信息。


二、选项介绍
-A 以ASCII格式打印出全部分组，并将链路层的头最小化。

-c 在收到指定的数量的分组后。tcpdump就会停止。

-C 在将一个原始分组写入文件之前，检查文件当前的大小是否超过了參数file_size 中指定的大小。假设超过了指定大小。则关闭当前文件，然后在打开一个新的文件。參数 file_size 的单位是兆字节（是1,000,000字节。而不是1,048,576字节）。

-d 将匹配信息包的代码以人们可以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。

-D 打印出系统中全部能够用tcpdump截包的网络接口。

-e 在输出行打印出数据链路层的头部信息。

-E 用spi@ipaddr algo:secret解密那些以addr作为地址，而且包括了安全參数索引值spi的IPsec ESP分组。

-f 将外部的Internet地址以数字的形式打印出来。

-F 从指定的文件里读取表达式，忽略命令行中给出的表达式。

-i 指定监听的网络接口。

-l 使标准输出变为缓冲行形式。能够把数据导出到文件。

-L 列出网络接口的已知数据链路。

-m 从文件module中导入SMI MIB模块定义。

该參数能够被使用多次，以导入多个MIB模块。

-M 假设tcp报文中存在TCP-MD5选项，则须要用secret作为共享的验证码用于验证TCP-MD5选选项摘要（详情可參考RFC 2385）。

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

-n 不把网络地址转换成名字。

-nn 不进行port名称的转换。

-N 不输出主机名中的域名部分。

比如，‘nic.ddn.mil‘仅仅输出’nic‘。

-t 在输出的每一行不打印时间戳。

-O 不执行分组分组匹配（packet-matching）代码优化程序。

-P 不将网络接口设置成混杂模式。

-q 高速输出。仅仅输出较少的协议信息。

-r 从指定的文件里读取包(这些包一般通过-w选项产生)。

-S 将tcp的序列号以绝对值形式输出，而不是相对值。

-s 从每一个分组中读取最開始的snaplen个字节，而不是默认的68个字节。

-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。）。

-t 不在每一行中输出时间戳。

-tt 在每一行中输出非格式化的时间戳。

-ttt 输出本行和前面一行之间的时间差。

-tttt 在每一行中输出由date处理的默认格式的时间戳。

-u 输出未解码的NFS句柄。

-v 输出一个略微具体的信息，比如在ip包中能够包含ttl和服务类型的信息。

-vv 输出具体的报文信息。

-w 直接将分组写入文件里，而不是不分析并打印出来。

三、指令操作

tcpdump
一般情况下，直接启动tcpdump将监视第一个网络接口上全部流过的数据包。

监视指定网络接口的数据包

tcpdump -i eth1
假设不指定网卡，默认tcpdump仅仅会监视第一个网络接口。通常是eth0，我的阿里云是双网卡，eth0是内网网卡，eth1才是外网网卡。

所以一般要指定 -i eth1

1.过滤主机
抓取全部经过eth1，目的或源地址是192.168.1.1的网络数据
tcpdump -i eth1 host 192.168.1.1
指定源地址
tcpdump -i eth1 src host 192.168.1.1
指定目的地址
tcpdump -i eth1 dst host 192.168.1.1


2.过滤port
抓取全部经过eth1。目的或源port是25的网络数据
tcpdump -i eth1 port 25
指定源port
tcpdump -i eth1 src port 25
指定目的port
tcpdump -i eth1 dst port 25

3.网络过滤

tcpdump -i eth1 net 192.168
tcpdump -i eth1 src net 192.168
tcpdump -i eth1 dst net 192.168

4.协议过滤

tcpdump -i eth1 arp
tcpdump -i eth1 ip
tcpdump -i eth1 tcp
tcpdump -i eth1 udp
tcpdump -i eth1 icmp

5.经常使用表达式

非 : ! or "not" (去掉双引號)  
且 : && or "and"  
或 : || or "or"
抓取全部经过eth1，目的地址是192.168.1.254或192.168.1.200port是80的TCP数据
tcpdump -i eth1 '((tcp) and (port 80) and ((dst host 192.168.1.254) or (dst host 192.168.1.200)))'
抓取全部经过eth1，目标MAC地址是00:01:02:03:04:05的ICMP数据
tcpdump -i eth1 '((icmp) and ((ether dst host 00:01:02:03:04:05)))'
抓取全部经过eth1，目的网络是192.168，但目的主机不是192.168.1.200的TCP数据
tcpdump -i eth1 '((tcp) and ((dst net 192.168) and (not dst host 192.168.1.200)))'

四、高级包头过滤

首先了解怎样从包头过滤信息

proto[x:y]          : 过滤从x字节開始的y字节数。比方ip[2:2]过滤出3、4字节（第一字节从0開始排）
proto[x:y] & z = 0  : proto[x:y]和z的与操作为0
proto[x:y] & z !=0  : proto[x:y]和z的与操作不为0
proto[x:y] & z = z  : proto[x:y]和z的与操作为z
proto[x:y] = z      : proto[x:y]等于z
操作符 : >, <, >=, <=, =, !=


IP头


本文仅仅针对IPv4。


2.IP选项设置了吗？

“一般”的IP头是20字节，但IP头有选项设置，不能直接从偏移21字节处读取数据。IP头有个长度字段能够知道头长度是否大于20字节。

通常第一个字节的二进制值是：01000101。分成两个部分：

0100 = 4 表示IP版本号 0101 = 5 表示IP头32 bit的块数。5 x 32 bits = 160 bits or 20 bytes

假设第一字节第二部分的值大于5。那么表示头有IP选项。

以下介绍两种过滤方法：


a. 比較第一字节的值是否大于01000101，这能够推断IPv4带IP选项的数据和IPv6的数据。


01000101十进制等于69


假设设置了IP选项，那么第一自己是01000110（十进制70），过滤规则：

tcpdump -i eth1 'ip[0] > 69'

当然这样的过滤有问题。由于前四位不确定是0100，ipv6的话是0110。所以用位操作比較好。

b. 位操作


0100 0101 : 第一字节的二进制
0000 1111 : 与操作
<=========
0000 0101 : 结果


正确的过滤方法

tcpdump -i eth1 'ip[0] & 15 > 5'
或者
tcpdump -i eth1 'ip[0] & 0x0f > 5'

3.分片标记

当发送端的MTU大于到目的路径链路上的MTU时就会被分片，这段话有点拗口，权威的请參考《TCP/IP具体解释》。


分片信息在IP头的第七和第八字节：

Bit 0: 保留，必须是0
Bit 1: (DF) 0 = 可能分片, 1 = 不分片
Bit 2: (MF) 0 = 最后的分片, 1 = 还有分片


13位片偏移 字段仅仅有在分片的时候才使用。


要抓带DF位标记的不分片的包，第七字节的值应该是：


01000000 = 64


tcpdump -i eth1 'ip[6] = 64'

4.抓分片包

匹配MF。分片包
tcpdump -i eth1 'ip[6] = 32'
最后分片包的開始3位是0，可是有Fragment Offset字段。


匹配分片和最后分片
tcpdump -i eth1 '((ip[6:2] > 0) and (not ip[6] = 64))'
測试分片能够用以下的命令：


ping -M want -s 3000 192.168.1.1

5.匹配小TTL

TTL字段在第九字节，而且正好是完整的一个字节。TTL最大值是255。二进制为11111111。

能够用以下的命令验证一下：


$ ping -M want -s 3000 -t 256 192.168.1.200
ping: ttl 256 out of range

8位生存时间

在网关能够用以下的命令看看网络中谁在使用traceroute
tcpdump -i eth1 'ip[8] < 5'

6.抓大于X字节的包

大于600字节
tcpdump -i eth1 'ip[2:2] > 600'

须要对tcp/ip协议头基本结构及各字段特别了解。推荐看《TCP/IP具体解释》。


TCP头

抓取源port大于1024的TCP数据包
tcpdump -i eth1 'tcp[0:2] > 1024'


仅仅抓SYN包，第十四字节是二进制的00000010，也就是十进制的2

tcpdump -i eth1 'tcp[13] = 2'

抓SYN, ACK （00010010 or 18）

tcpdump -i eth1 'tcp[13] = 18'

抓SYN或者SYN-ACK
tcpdump -i eth1 'tcp[13] & 2 = 2'
用到了位操作，就是无论ACK位是啥。


抓PSH-ACK
tcpdump -i eth1 'tcp[13] = 24'
抓全部包括FIN标记的包
tcpdump -i eth1 'tcp[13] & 1 = 1'
抓RST
tcpdump -i eth1 'tcp[13] & 4 = 4'

所以要抓取带过滤信息的tcp/ip包还是须要对tcp/ip基本结构比較了解才行。

-c參数对于运维人员来说也比較经常使用。由于流量比較大的server，靠人工CTRL+C还是抓的太多，甚至导致server宕机，于是能够用-c參数指定抓多少个包。


time tcpdump -nn -i eth0 'tcp[tcpflags] = tcp-syn' -c 10000 > /dev/null

上面的命令计算抓10000个SYN包花费多少时间。能够推断訪问量大概是多少。