網絡抓包工具tcpdump使用指南

■ 北京 趙琳

編者按：tcpdump 是一款強大的網絡抓包工具，它使用libpcap 庫來抓取網絡數據包，這個庫在幾乎在所有的Linux/Unix 中都有。熟悉tcpdump 的使用能夠幫助你分析調試網絡數據。本文將通過一些具體的示例來介紹它在不同場景下的使用方法。

tcpdump的常用參數：$ tcpdump -i eth0 -nn -s0-v port 80

-i：選擇要捕獲的接口，通常是以太網卡或無線網卡，也可以是VLAN 或其他特殊接口。如果只有一個網絡接口，則無需指定。

-nn：單個n 表示不解析域名，直接顯示IP 地址；兩個n 表示不解析域名和端口。這樣不僅方便查看IP 地址和端口號，而且在抓取大量數據時非常高效，因為域名解析會降低抓取速度。

-s0：tcpdump 默認只會截取前96 字節的內容，要想截取所有的報文內容，通過使用-s number（number 是要截取的報文字節數），如果是0 的話，表示截取報文全部內容。

-v：使用-v、-vv 和-vvv來顯示更多的詳細信息，通常會顯示更多與特定協議相關的信息。

port 80：表示僅抓取80 端口上的流量，通常是HTTP。

-p：不讓網絡接口進入混雜模式。默認情況下使用tcpdump 抓包時，會讓網絡接口進入混雜模式。如果設備接入的交換機開啟了混雜模式，使用-p 選項可以有效地過濾噪聲。

-e：顯示數據鏈路層信息。默認情況下tcpdump 不會顯示數據鏈路層信息，使用-e 選項可以顯示源和目的mac 地址，以及 VLAN tag信息。

-w：用來把數據報文輸出到文件。使用tcpdump 截取數據報文的時候，默認會打印到屏幕的默認輸出，你會看到按照順序和格式，很多的數據一行行快速閃過，根本來不及看清楚所有的內容。

-A 表示使用ASCII 字符串打印報文的全部數據，這樣可以使讀取更加簡單，方便使用grep 等工具解析輸出內容。-X 表示同時使用十六進制和ASCII 字符串打印報文的全部數據。這兩個參數不能一起使用。例如：$tcpdump -A -s0 port 80

首先，抓取特定協議的數據。后面可以跟上協議名稱來過濾特定協議的流量。以UDP 為例，可以加上參數udp或protocol 17，這兩個命令意思相同。

同理，tcp 與 protocol 6 意思相同。

其次，行緩沖模式。如果想實時將抓取到的數據通過管道傳遞給其他工具來處理，需要使用-l 選項來開啟行緩沖模式（或使用-c 選項來開啟數據包緩沖模式）。使用-l 選項可以將輸出通過立即發送給其他命令，其他命令會立即響應。

過濾器

把所有的數據截取下來，從里面找到想要的信息無疑是一件很費時費力的工作。而tcpdump 提供了靈活的語法可以精確地截取關心的數據報，簡化分析的工作量。這些選擇數據包的語句就是過濾器（filter）。

1.Host 過濾器

使用過濾器host 可以抓取特定目的地和源IP 地址的流量。例如：$ tcpdump-I eth0 host 10.10.1.1

該命令會抓取所有發往主機 10.10.1.1 或者從主機10.10.1.1 發出的流量。

也可以使用src 或dst只抓取源或目的地。例如：$ tcpdump -i eth0 dst 10.10.1.1

該命令會只抓取發往主機 10.10.1.1 的流量。

2.Network 過濾器

Network 過濾器用來過濾某個網段的數據，使用的是CIDR 模式。可以使用四元組（x.x.x.x）、三元組（x.x.x）、二元組（x.x）和一元組（x）。四元組就是指定某個主機，三元組表示子網掩碼為255.255.255.0，二元組表示子網掩碼為255.255.0.0，一元組表示子網掩碼為255.0.0.0。例如：$tcpdump net 192.168.1

該命令會抓取所有發往網段192.168.1.x 或從網段192.168.1.x 發出的流量。

例如：$ tcpdump net 10

該命令會抓取所有發往網段10.x.x.x 或從網段10.x.x.x 發出的流量。

也可以使用src 或dst只抓取源或目的地。

3.Proto 過濾器

用來過濾某個協議的數據，關鍵字為proto，可省略。proto 后面可以跟上協議號或協議名稱，支持ICMP、IGMP、IGRP、PIM、AH、ESP、CARP、VRRP、UDP 和TCP。

因為，通常的協議名稱是保留字段，所以在與proto指令一起使用時，必須根據shell 類型使用一個或兩個反斜杠（/）來轉義。Linux中的shell 需要使用兩個反斜杠來轉義，MacOS 只需要一個。

該命令會抓取ICMP 協議的報文。

4.Port 過濾器

用來過濾通過某個端口的數據報文，關鍵字為port。例如：$ tcpdump port 38 9 該命令會抓取389 端口的報文。

5.組合過濾器

過濾的真正強大之處在于你可以隨意組合它們，而連接它們的邏輯就是常用的與/AND/&&、或/OR/|| 和非/not/!。

理解 tcpdump 的輸出

截取數據只是第一步，第二步就是理解這些數據。下面就解釋一下tcpdump 命令輸出各部分的意義。

實例：

最基本也是最重要的信息就是數據報的源地址/端口和目的地址/端口。上面的例子第一條數據報中，源地址IP 是192.168.1.106，源端口是56166，目的地址是124.192.132.54，目的端口是80?！?”符號代表數據的方向。

此外，上面的三條數據是TCP 協議的三次握手過程，第一條是SYN 報文，通過Flags [S] 可以看出。第二條是SYN 報文的應答報文（SYN-ACK），通過Flags [S.]可以看出。

工作實例

1.提取HTTP 用戶代理

從HTTP 請求頭中提取HTTP 用戶代理：

通過egrep 可以同時提取用戶代理和主機名（或其他頭文件）：

2.只抓取HTTP GET 和POST 流量

抓取HTTP GET 流量：

注意：該方法不能保證抓取到HTTP POST 有效數據流量，因為一個POST 請求會被分割為多個TCP 數據包。

上述兩個表達式中的十六進制將會與GET 和POST請求的ASCII 字符串匹配。例如，tcp[((tcp[12:1] & 0 xf0) >> 2):4] 首先會確定我們感興趣的字節的位置（在 TCP header 之后），然后選擇我們希望匹配的4 個字節。

3.提取HTTP 請求的URL

提取HTTP 請求的主機名和路徑：

4.提取Cookies

提取 Set-Cookie（服務端的Cookie）和 Cookie（客戶端的Cookie）：

5.抓取 ICMP 數據包

查看網絡上的所有ICMP數據包：

6.抓取非ECHO/REPLY 類型的ICMP 數據包

通過排除echo 和reply類型的數據包使抓取到的數據包不包括標準的ping包：

7.抓取SMTP/POP3 協議的郵件

可以提取電子郵件的正文和其他數據。例如，只提取電子郵件的收件人：

8.抓取NTP 服務的查詢和響應

9.抓取SNMP 服務的查詢和響應

通過SNMP 服務，網絡運維人員可以獲取大量的設備和系統信息。在這些信息中，系統信息最為關鍵，如操作系統版本、內核版本等。使用SNMP 協議快速掃描程序onesixtyone，可以看到目標系統的信息：

可以通過tcpdump 抓取GetRequest 和 GetResponse：

10.切割pcap 文件

當抓取大量數據并寫入文件時，可以自動切割為多個大小相同的文件。例如，下面的命令表示每3 600 s創建一個新文件 capture-(hour).pcap，每個文件大小不超過 200*1 000 000 字節：

這些文件的命名為capture-{1-24}.pcap，24 小時之后，之前的文件就會被覆蓋。

11.抓取IPv6 流量

可以通過過濾器 ip6 來抓取IPv6 流量，同時可以指定協議如TCP：

從之前保存的文件中讀取IPv6 UDP 數據報文：

12.檢測端口掃描

在下面的例子中，你會發現抓取到的報文的源和目的一直不變，且帶有標志位[S]和[R]，它們與一系列看似隨機的目標端口進行匹配。當發送SYN 之后，如果目標主機的端口沒有打開，就會返回一個RESET。這是Nmap 等端口掃描工具的標準做法。

13.過濾Nmap NSE 腳本測試結果

本例中Nmap NSE 測試腳本http-enum.nse 用來檢測HTTP 服務的合法URL。

在執行腳本測試的主機上：t=http-enum.nse targe tip

在目標主機上：

14.抓取DNS 請求和響應

向Google 公共DNS發起的出站DNS 請求和A 記錄響應可以通過tcpdump 抓取到：

15.抓取HTTP 有效數據包

抓取80 端口的HTTP 有效數據包，排除TCP 連接建立過程的數據包（SYN/FIN/ACK）：

16.找出發包最多的IP

找出一段時間內發包最多的IP，或者從一堆報文中找出發包最多的IP，可以使用下面的命令：

圖1 抓取到的數據

17.抓取DHCP 報文

抓取DHCP 服務的請求和響應報文，67 為DHCP 端口，68 為客戶機端口。

18.將輸出內容重定向到Wireshark

通常Wireshark（或tsh ark）比tcpdump 更容易分析應用層協議。一般的做法是在遠程服務器上先使用tcpdump 抓取數據并寫入文件，然后將文件拷貝到本地工作站上用Wireshark分析。

還有一種更高效的方法，可以通過SSH 連接將抓取到的數據實時發送給Wireshark 進行分析。以MacOS 系統為例，可以通過brew cask install wireshark 來安裝，然后通過下面的命令來分析：

例如，如果想分析 DNS協議，可以使用下面的命令：

抓取到的數據，如圖1所示。

-c 選項用來限制抓取數據的大小。如果不限制大小，就只能通過ctrl-c來停止抓取，這樣一來不僅關閉了tcpdump，也關閉了wireshark。