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Linux下抓包命令tcpdump详解

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tcpdump是一个命令行实用程序,可用于捕获和检查进出系统网络流量它是网络管理员中用于排除网络问题和安全测试最常用工具

尽管名称如此,使用tcpdump,您也可以捕获非TCP流量,例如UDP,ARP或ICMP。 捕获的数据包可以写入文件标准输出。 tcpdump命令最强大的功能之一是它能够使用过滤器并仅捕获要分析的数据

在本文中,我们将介绍如何在Linux中使用tcpdump命令的基础知识

Linux下抓包命令tcpdump详解

安装tcpdump

在大多数Linux发行版和macOS上默认安装了tcpdump。 要检查tcpdump命令在您的系统上是否可用:

[linuxidc@linux:~/www.linuxidc.com]$ tcpdump –version

输出应如下所示:

tcpdump version 4.9.2
libpcap version 1.8.1
OpenSSL 1.1.1  11 Sep 2018

Linux下抓包命令tcpdump详解

如果您的系统上没有tcpdump,则上面的命令将显示“ 没有那个文件或目录”。 您可以使用发行版的软件包管理器轻松安装tcpdump。

[linuxidc@linux:~/www.linuxidc.com]$ tcpdump –version
bash: /usr/sbin/tcpdump: 没有那个文件或目录

Linux下抓包命令tcpdump详解

在Ubuntu和Debian上安装tcpdump

$sudo apt update && sudo apt install tcpdump

在CentOS和Fedora上安装tcpdump

$sudo yum install tcpdump

在Arch Linux上安装tcpdump

$sudo pacman -S tcpdump

使用tcpdump捕获数据

tcpdump命令的常规语法如下:

tcpdump [选项] [过滤器表达式]

  • 命令选项使您可以控制命令的行为。
  • 过滤器表达式定义将捕获哪些数据包。

只有root或具有sudo特权用户才能运行tcpdump。 如果您尝试以非特权用户身份运行该命令,则会收到一条错误消息:“您无权在该设备上进行捕获”。

tcpdump: ens33: You don’t have permission to capture on that device
(socket: Operation not permitted)

Linux下抓包命令tcpdump详解

最简单的用例是不带任何选项和过滤器的情况下调用tcpdump:

[linuxidc@linux:~/www.linuxidc.com]$ sudo tcpdump

输出如下:

[sudo] linuxidc 的密码
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on ens33, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes

Linux下抓包命令tcpdump详解

tcpdump将继续捕获数据包并写入标准输出,直到接收到中断信号为止。 使用Ctrl + C组合键发送中断信号并停止命令。

要获得更详细的输出,请传递-v选项,或传递-vv以获得更详细的输出:

[linuxidc@linux:~/www.linuxidc.com]$ sudo tcpdump -vv

可以使用-c选项指定要捕获的数据包数量。 例如,要仅捕获5个数据包,请输入:

[linuxidc@linux:~/www.linuxidc.com]$ sudo tcpdump -c 5
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on ens33, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
21:08:14.575216 IP linux.42082 > 180.101.49.12.https: Flags [.], ack 470550152, win 30016, length 0
21:08:14.577139 IP 180.101.49.12.https > linux.42082: Flags [.], ack 1, win 64240, length 0
21:08:14.578127 IP linux.37565 > _gateway.domain: 52885+ [1au] PTR? 12.49.101.180.in-addr.arpa. (55)
21:08:14.583548 IP _gateway.domain > linux.37565: 52885 NXDomain 0/1/1 (114)
21:08:14.585411 IP linux.37565 > _gateway.domain: 52885+ PTR? 12.49.101.180.in-addr.arpa. (44)
5 packets captured
14 packets received by filter
5 packets dropped by kernel

Linux下抓包命令tcpdump详解

捕获数据包后,tcpdump将停止。

如果未指定任何接口,则tcpdump使用它找到的第一个接口并转储通过该接口的所有数据包。

使用-D选项可以打印tcpdump可以从中收集数据包的所有可用网络接口的列表:

[linuxidc@linux:~/www.linuxidc.com]$ sudo tcpdump -D

对于每个接口,该命令将打印接口名称,简短描述以及关联的索引(数字):

输出:
1.ens33 [Up, Running]
2.any (Pseudo-device that captures on all interfaces) [Up, Running]
3.lo [Up, Running, Loopback]
4.bluetooth0 (Bluetooth adapter number 0)
5.nflog (Linux netfilter log (NFLOG) interface)
6.nfqueue (Linux netfilter queue (NFQUEUE) interface)
7.usbmon1 (USB bus number 1)
8.usbmon2 (USB bus number 2)

Linux下抓包命令tcpdump详解

上面的输出显示ens3是tcpdump找到的第一个接口,并且在没有为该命令提供接口时使用。 第二个接口any是一种特殊的设备,可让您捕获所有活动的接口。

要指定要在其上捕获流量的接口,请使用-i选项调用命令,后跟接口名称或关联的索引。 例如,要捕获来自所有接口的所有数据包,可以指定any接口:

[linuxidc@linux:~/www.linuxidc.com]$ sudo tcpdump -i any

Linux下抓包命令tcpdump详解

默认情况下,tcpdump对IP地址执行反向DNS解析,并将端口转换为名称。 使用-n选项禁用转换:

[linuxidc@linux:~/www.linuxidc.com]$ sudo tcpdump -n

跳过DNS查询可以避免生成DNS流量并使输出更具可读性。建议在调用tcpdump时使用此选项。

与在屏幕上显示输出不同,您可以使用重定向操作符>和>>将其重定向到一个文件:

[linuxidc@linux:~/www.linuxidc.com]$ sudo tcpdump -n -i any > linuxidc.txt
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on any, link-type LINUX_SLL (Linux cooked), capture size 262144 bytes
^C3470 packets captured
3616 packets received by filter
0 packets dropped by kernel

还可以使用tee命令在保存到文件的同时查看数据:

[linuxidc@linux:~/www.linuxidc.com]$  sudo tcpdump -n -l | tee linuxidc.txt

上面命令中的-l选项告诉tcpdump缓冲输出行。 不使用此选项时,生成新行时,输出不会写在屏幕上。

了解tcpdump输出

tcpdump在新行上输出每个捕获的数据包的信息。 每行包括一个时间戳和有关该数据包的信息,具体取决于协议

TCP协议行的典型格式如下:

[Timestamp] [Protocol] [Src IP].[Src Port] > [Dst IP].[Dst Port]: [Flags], [Seq], [Ack], [Win Size], [Options], [Data Length]

让我们逐个字段进行说明,并解释以下内容

21:53:20.460144 IP 192.168.182.166.57494 > 35.222.85.5.80: Flags [P.], seq 1:88, ack 1, win 29200,  options [nop,nop,TS val 1067794587 ecr 2600218930], length 87

  • 21:53:20.460144 – 捕获的数据包的时间戳为本地时间,并使用以下格式:hours:minutes:seconds.frac,其中frac是自午夜以来的几分之一秒。
  • IP – 分组协议。 在这种情况下,IP表示Internet协议版本4(IPv4)。
  • 192.168.182.166.57494 – 源IP地址端口,以点(.)分隔。
  • 35.222.85.5.80 – 目的IP地址和端口,以点号(.)分隔。

TCP标志字段。 在此示例中,[P.]表示推送确认数据包,用于确认前一个数据包并发送数据。 其他典型标志字段值如下:

  • [.] – ACK (Acknowledgment)
  • [S] – SYN (Start Connection)
  • [P] – PSH (Push Data)
  • [F] – FIN (Finish Connection)
  • [R] – RST (Reset Connection)
  • [S.] – SYN-ACK (SynAcK Packet)

 

  • seq 1:88 – 序列号在first:last表示法中。 它显示了数据包中包含的数据数量。 除了数据流中的第一个数据包(其中这些数字是绝对的)以外,所有后续数据包均用作相对字节位置。 在此示例中,数字为1:88,表示此数据包包含数据流的字节1至88。 使用-S选项可打印绝对序列号。
  • ack 1 – 确认号(acknowledgment number)是此连接另一端所期望的下一个数据的序列号。
  • win 29200 – 窗口号是接收缓冲区中可用字节的数目。
  • options [nop,nop,TS val 1067794587 ecr 2600218930] – TCP选项。 使用nop或“ no operation”填充使TCP报头为4字节的倍数。 TS val是TCP时间戳,而ecr表示回显应答。 请访问IANA文档以获取有关TCP选项的更多信息
  • length 87 – 有效载荷数据的长度

tcpdump过滤器

在不使用过滤器的情况下调用tcpdump时,它将捕获所有流量并产生大量输出,这使得查找和分析目标数据包变得非常困难

过滤器是tcpdump命令最强大的功能之一。 因为它们允许您仅捕获与表达式匹配的那些数据包。 例如,在对与Web服务器有关的问题进行故障排除时,可以使用过滤器仅获取HTTP通信。

tcpdump使用Berkeley数据包筛选器(BPF)语法使用各种加工参数(例如协议,源IP地址和目标IP地址以及端口等)过滤捕获的数据包。

在本文中,我们将介绍一些最常见的过滤器。 有关所有可用过滤器的列表,请查看pcap-filter联机帮助页。

按协议过滤

要将捕获限制为特定协议,请将该协议指定为过滤器。 例如,要仅捕获UDP流量,可以使用:

$sudo tcpdump -n udp

定义协议的另一种方法是使用原型限定符,后跟协议编号。 以下命令将过滤协议编号17,并产生与上述相同的结果:

$sudo tcpdump -n proto 17

有关编号的更多信息,请检查IP协议编号列表。

主机过滤

要仅捕获与特定主机有关的数据包,请使用主机限定符:

$sudo tcpdump -n host 192.168.1.185

主机可以是IP地址或名称。

还可以使用网络限定符将输出过滤到给定的IP范围。 例如,要仅转储与10.10.0.0/16相关的数据包,可以使用:

$sudo tcpdump -n net 10.10

按端口过滤

若要仅将捕获限制为来自特定端口或特定端口的数据包��请使用端口限定符。 以下命令使用以下命令捕获与SSH(端口22)服务相关的数据包:

$sudo tcpdump -n port 23

portrange限定符使您能够捕获一系列端口中的流量:

$sudo tcpdump -n portrange 110-150

来源目的地过滤

还可以使用are src,dst,src和dst以及src或dst限定符基于源或目标端口或主机筛选数据包。

以下命令捕获来自IP为192.168.1.185的主机的传入数据包:

$sudo tcpdump -n src host 192.168.1.185

要查找从任何来源到端口80的流量,请使用:

$sudo tcpdump -n dst port 80

复合过滤器

可以使用和(&&) 或者 (||), 而不是(!)运算符组合过滤器。

例如,要捕获来自源IP地址192.168.1.185的所有HTTP通信,可以使用以下命令:

$sudo tcpdump -n src 192.168.1.185 and tcp port 80

您还可以使用括号来分组和创建更复杂的过滤器:

$sudo tcpdump -n ‘host 192.168.1.185 and (tcp port 80 or tcp port 443)’

为避免在使用特殊字符解析错误,请将过滤器括在单引号内。

这是另一个示例命令,用于从源IP地址192.168.1.185捕获除SSH以外的所有流量:

$sudo tcpdump -n src 192.168.1.185 and not dst port 22

检查数据包

默认情况下,tcpdump仅捕获数据包头。 但是,有时您可能需要检查数据包的内容

tcpdump允许您以ASCII和十六进制格式打印数据包的内容。

-A选项告诉tcpdump以ASCII格式输出每个数据包,以十六进制格式-x输出每个数据包:

$sudo tcpdump -n -A

要以十六进制和ASCII码显示数据包的内容,请使用-X选项:

$sudo tcpdump -n -X

读取和写入捕获到文件

tcpdump的另一个有用功能是将数据包写入文件。 当您捕获大量数据包或要捕获数据包以供以后分析时,这非常方便。

要开始写入文件,请使用-w选项,后跟输出捕获文件:

$sudo tcpdump -n -w data.pcap

上面的命令将捕获的内容保存到名为data.pcap的文件中。 您可以根据需要命名文件,但是使用.pcap扩展名(数据包捕获)是一种常见的约定。

使用-w选项时,输出不会显示在屏幕上。 tcpdump写入原始数据包并创建一个二进制文件,而常规文本编辑器无法读取该文件。

要检查文件的内容,请使用-r选项调用tcpdump:

$sudo tcpdump -r data.pcap

如果要在后台运行tcpdump,请在命令末尾添加与号 (&)。

也可以使用其他数据包分析器工具(例如Wireshark)检查捕获文件。

长时间捕获数据包时,可以启用文件轮换。 tcpdump允许您创建的新文件或以指定的时间间隔或固定大小旋转转储文件。 以下命令将创建多达十个200MB文件,分别名为file.pcap0,file.pcap1,依此类推:在覆盖旧文件之前。

$sudo tcpdump -n -W 5 -C 200 -w /tmp/file.pcap

生成5个文件后,较旧的文件将被覆盖。

请注意,您仅应在排除故障期间运行tcpdump。

如果要在特定时间启动tcpdump,则可以使用cronjob。 tcpdump没有在指定时间后退出的选项。 您可以在一段时间后使用timeout命令停止tcpdump。 例如,要在1分钟后退出,您可以使用:

$sudo timeout 60 tcpdump -n -w data.pcap

总结

tcpdump是用于分析和解决网络相关问题的命令行工具。

本文向您介绍了tcpdump用法和语法的基础。 有关更深入的文档,请访问tcpdump网站

如果您有任何疑问或反馈,请随时发表评论。


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