Linux tcpdump命令的用法详解

发布时间:2019-09-06编辑:脚本学堂
本文详细介绍下,linux中有关tcpdump命令的用法,一个可以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,感兴趣的朋友参考下。

tcpdump命令,即:dump the traffic 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。

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。

实用命令实例

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
 

复制代码 代码示例:
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.
 

复制代码 代码示例:
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
 

复制代码 代码示例:
tcpdump host 210.27.48.1

打印helios 与 hot 或者与 ace 之间通信的数据包
 

复制代码 代码示例:
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
 

复制代码 代码示例:
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.
 

复制代码 代码示例:
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:
 

复制代码 代码示例:
tcpdump ip host 210.27.48.1 and ! 210.27.48.2

截获主机hostname发送的所有数据
 

复制代码 代码示例:
tcpdump -i eth0 src host hostname

监视所有送到主机hostname的数据包
 

复制代码 代码示例:
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
 

复制代码 代码示例:
tcpdump tcp port 23 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
 

复制代码 代码示例:
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)
 

复制代码 代码示例:
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)
 

复制代码 代码示例:
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)
 

复制代码 代码示例:
tcpdump ip and not net localnet

监视指定协议的数据包
打印TCP会话中的的开始和结束数据包, 并且数据包的源或目的不是本地网络上的主机.(nt: localnet, 实际使用时要真正替换成本地网络的名字))
 

复制代码 代码示例:
tcpdump 'tcp[tcpflags] & (tcp-syn|tcp-fin) != 0 and not src and dst net localnet'

打印所有源或目的端口是80, 网络层协议为IPv4, 并且含有数据,而不是SYN,FIN以及ACK-only等不含数据的数据包.(ipv6的版本的表达式可做练习)
 

复制代码 代码示例:
tcpdump 'tcp port 80 and (((ip[2:2] - ((ip[0]&0xf)<<2)) - ((tcp[12]&0xf0)>>2)) != 0)'

(nt: 可理解为, ip[2:2]表示整个ip数据包的长度, (ip[0]&0xf)<<2)表示ip数据包包头的长度(ip[0]&0xf代表包中的IHL域, 而此域的单位为32bit, 要换算
成字节数需要乘以4, 即左移2. (tcp[12]&0xf0)>>4 表示tcp头的长度, 此域的单位也是32bit, 换算成比特数为 ((tcp[12]&0xf0) >> 4) << 2, 
即 ((tcp[12]&0xf0)>>2). ((ip[2:2] - ((ip[0]&0xf)<<2)) - ((tcp[12]&0xf0)>>2)) != 0 表示: 整个ip数据包的长度减去ip头的长度,再减去
tcp头的长度不为0, 这就意味着, ip数据包中确实是有数据.对于ipv6版本只需考虑ipv6头中的'Payload Length' 与 'tcp头的长度'的差值, 并且其中表达方式'ip[]'需换成'ip6[]'.)

打印长度超过576字节, 并且网关地址是snup的IP数据包
 

复制代码 代码示例:
tcpdump 'gateway snup and ip[2:2] > 576'

打印所有IP层广播或多播的数据包, 但不是物理以太网层的广播或多播数据报
 

复制代码 代码示例:
tcpdump 'ether[0] & 1 = 0 and ip[16] >= 224'

打印除'echo request'或者'echo reply'类型以外的ICMP数据包( 比如,需要打印所有非ping 程序产生的数据包时可用到此表达式 .
(nt: 'echo reuqest' 与 'echo reply' 这两种类型的ICMP数据包通常由ping程序产生))
 

复制代码 代码示例:
tcpdump 'icmp[icmptype] != icmp-echo and icmp[icmptype] != icmp-echoreply'

tcpdump 与wireshark

Wireshark(以前是ethereal)是Windows下非常简单易用的抓包工具。但在linux下很难找到一个好用的图形化抓包工具。
还好有Tcpdump。我们可以用Tcpdump + Wireshark 的完美组合实现:在 Linux 里抓包,然后在Windows 里分析包。

tcpdump tcp -i eth1 -t -s 0 -c 100 and dst port ! 22 and src net 192.168.1.0/24 -w ./target.cap
(1)tcp: 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
(2)-i eth1 : 只抓经过接口eth1的包
(3)-t : 不显示时间戳
(4)-s 0 : 抓取数据包时默认抓取长度为68字节。加上-S 0 后可以抓到完整的数据包
(5)-c 100 : 只抓取100个数据包
(6)dst port ! 22 : 不抓取目标端口是22的数据包
(7)src net 192.168.1.0/24 : 数据包的源网络地址为192.168.1.0/24
(8)-w ./target.cap : 保存成cap文件,方便用ethereal(即wireshark)分析

使用tcpdump抓取HTTP包
 

复制代码 代码示例:
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:
 

复制代码 代码示例:
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:
 

复制代码 代码示例:
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.
 

复制代码 代码示例:
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: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.

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