Linux下的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析工具.doc

Linux下的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析工具-tcpdump 快速入門手冊(cè)文章整理：安恒公司發(fā)布時(shí)間：2005-07-08相關(guān)軟件鏈接：Tcpdump v3.9.1TCPDUMP簡(jiǎn)介在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)分析和測(cè)試技術(shù)中，嗅探器(sniffer)是最常見，也是最重要的技術(shù)之一。sniffer工具首先是為網(wǎng)絡(luò)管理員和網(wǎng)絡(luò)程序員進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析而設(shè)計(jì)的。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)管理人員來說，使用嗅探器可以隨時(shí)掌握網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況，在網(wǎng)絡(luò)性能急劇下降的時(shí)候，可以通過sniffer工具來分析原因，找出造成網(wǎng)絡(luò)阻塞的來源。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)程序員來說,通過sniffer工具來調(diào)試程序。用過windows平臺(tái)上的sniffer工具(例如，netxray和sniffer pro軟件)的朋友可能都知道，在共享式的局域網(wǎng)中，采用sniffer工具簡(jiǎn)直可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的所有流量一覽無余！Sniffer工具實(shí)際上就是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的抓包工具，同時(shí)還可以對(duì)抓到的包進(jìn)行分析。由于在共享式的網(wǎng)絡(luò)中，信息包是會(huì)廣播到網(wǎng)絡(luò)中所有主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接口，只不過在沒有使用sniffer工具之前，主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備會(huì)判斷該信息包是否應(yīng)該接收，這樣它就會(huì)拋棄不應(yīng)該接收的信息包，sniffer工具卻使主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收所有到達(dá)的信息包，這樣就達(dá)到了網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽的效果。Linux作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，特別是作為路由器和網(wǎng)關(guān)時(shí)，數(shù)據(jù)的采集和分析是必不可少的。所以，今天我們就來看看Linux中強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集分析工具TcpDump。用簡(jiǎn)單的話來定義tcpdump，就是：dump the traffice on a network，根據(jù)使用者的定義對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包進(jìn)行截獲的包分析工具。作為互聯(lián)網(wǎng)上經(jīng)典的的系統(tǒng)管理員必備工具，tcpdump以其強(qiáng)大的功能，靈活的截取策略，成為每個(gè)高級(jí)的系統(tǒng)管理員分析網(wǎng)絡(luò)，排查問題等所必備的東東之一。顧名思義，TcpDump可以將網(wǎng)絡(luò)中傳送的數(shù)據(jù)包的“頭”完全截獲下來提供分析。它支持針對(duì)網(wǎng)絡(luò)層、協(xié)議、主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)或端口的過濾，并提供and、or、not等邏輯語句來幫助你去掉無用的信息。tcpdump提供了源代碼，公開了接口，因此具備很強(qiáng)的可擴(kuò)展性，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和入侵者都是非常有用的工具。tcpdump存在于基本的FreeBSD系統(tǒng)中，由于它需要將網(wǎng)絡(luò)界面設(shè)置為混雜模式，普通用戶不能正常執(zhí)行，但具備root權(quán)限的用戶可以直接執(zhí)行它來獲取網(wǎng)絡(luò)上的信息。因此系統(tǒng)中存在網(wǎng)絡(luò)分析工具主要不是對(duì)本機(jī)安全的威脅，而是對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的其他計(jì)算機(jī)的安全存在威脅。普通情況下，直接啟動(dòng)tcpdump將監(jiān)視第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)界面上所有流過的數(shù)據(jù)包。bash-2.02# tcpdumptcpdump: listening on eth011:58:47.873028 0.netbios-ns 27.netbios-ns: udp 5011:58:47.974331 0:10:7b:8:3a:56 1:80:c2:0:0:0 802.1d ui/C len=430000 0000 0080 0000 1007 cf08 0900 00000e80 0000 902b 4695 0980 8701 0014 0002000f 0000 902b 4695 0008 0011:58:48.373134 0:0:e8:5b:6d:85 Broadcast sap e0 ui/C len=97ffff 0060 0004 ffff ffff ffff ffff ffff0452 ffff ffff 0000 e85b 6d85 4008 00020640 4d41 5354 4552 5f57 4542 0000 00000000 00C首先我們注意一下，從上面的輸出結(jié)果上可以看出來，基本上tcpdump總的的輸出格式為：系統(tǒng)時(shí)間 來源主機(jī).端口 目標(biāo)主機(jī).端口 數(shù)據(jù)包參數(shù)TcpDump的參數(shù)化支持tcpdump支持相當(dāng)多的不同參數(shù)，如使用-i參數(shù)指定tcpdump監(jiān)聽的網(wǎng)絡(luò)界面，這在計(jì)算機(jī)具有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)界面時(shí)非常有用，使用-c參數(shù)指定要監(jiān)聽的數(shù)據(jù)包數(shù)量，使用-w參數(shù)指定將監(jiān)聽到的數(shù)據(jù)包寫入文件中保存，等等。然而更復(fù)雜的tcpdump參數(shù)是用于過濾目的，這是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)中流量很大，如果不加分辨將所有的數(shù)據(jù)包都截留下來，數(shù)據(jù)量太大，反而不容易發(fā)現(xiàn)需要的數(shù)據(jù)包。使用這些參數(shù)定義的過濾規(guī)則可以截留特定的數(shù)據(jù)包，以縮小目標(biāo)，才能更好的分析網(wǎng)絡(luò)中存在的問題。tcpdump使用參數(shù)指定要監(jiān)視數(shù)據(jù)包的類型、地址、端口等，根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)問題，充分利用這些過濾規(guī)則就能達(dá)到迅速定位故障的目的。請(qǐng)使用man tcpdump查看這些過濾規(guī)則的具體用法。顯然為了安全起見，不用作網(wǎng)絡(luò)管理用途的計(jì)算機(jī)上不應(yīng)該運(yùn)行這一類的網(wǎng)絡(luò)分析軟件，為了屏蔽它們，可以屏蔽內(nèi)核中的bpfilter偽設(shè)備。一般情況下網(wǎng)絡(luò)硬件和TCP/IP堆棧不支持接收或發(fā)送與本計(jì)算機(jī)無關(guān)的數(shù)據(jù)包，為了接收這些數(shù)據(jù)包，就必須使用網(wǎng)卡的混雜模式，并繞過標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP堆棧才行。在FreeBSD下，這就需要內(nèi)核支持偽設(shè)備bpfilter。因此，在內(nèi)核中取消bpfilter支持，就能屏蔽tcpdump之類的網(wǎng)絡(luò)分析工具。并且當(dāng)網(wǎng)卡被設(shè)置為混雜模式時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在控制臺(tái)和日志文件中留下記錄，提醒管理員留意這臺(tái)系統(tǒng)是否被用作攻擊同網(wǎng)絡(luò)的其他計(jì)算機(jī)的跳板。May 15 16:27:20 host1 /kernel: fxp0: promiscuous mode enabled雖然網(wǎng)絡(luò)分析工具能將網(wǎng)絡(luò)中傳送的數(shù)據(jù)記錄下來，但是網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流量相當(dāng)大，如何對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、分類統(tǒng)計(jì)、發(fā)現(xiàn)并報(bào)告錯(cuò)誤卻是更關(guān)鍵的問題。網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包屬于不同的協(xié)議，而不同協(xié)議數(shù)據(jù)包的格式也不同。因此對(duì)捕獲的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，將包中的信息盡可能的展示出來，對(duì)于協(xié)議分析工具來講更為重要。昂貴的商業(yè)分析工具的優(yōu)勢(shì)就在于它們能支持很多種類的應(yīng)用層協(xié)議，而不僅僅只支持tcp、udp等低層協(xié)議。從上面tcpdump的輸出可以看出，tcpdump對(duì)截獲的數(shù)據(jù)并沒有進(jìn)行徹底解碼，數(shù)據(jù)包內(nèi)的大部分內(nèi)容是使用十六進(jìn)制的形式直接打印輸出的。顯然這不利于分析網(wǎng)絡(luò)故障，通常的解決辦法是先使用帶-w參數(shù)的tcpdump 截獲數(shù)據(jù)并保存到文件中，然后再使用其他程序進(jìn)行解碼分析。當(dāng)然也應(yīng)該定義過濾規(guī)則，以避免捕獲的數(shù)據(jù)包填滿整個(gè)硬盤。TCP功能數(shù)據(jù)過濾不帶任何參數(shù)的TcpDump將搜索系統(tǒng)中所有的網(wǎng)絡(luò)接口，并顯示它截獲的所有數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對(duì)我們不一定全都需要，而且數(shù)據(jù)太多不利于分析。所以，我們應(yīng)當(dāng)先想好需要哪些數(shù)據(jù)，TcpDump提供以下參數(shù)供我們選擇數(shù)據(jù)：-b 在數(shù)據(jù)-鏈路層上選擇協(xié)議，包括ip、arp、rarp、ipx都是這一層的。例如：tcpdump -b arp 將只顯示網(wǎng)絡(luò)中的arp即地址轉(zhuǎn)換協(xié)議信息。-i 選擇過濾的網(wǎng)絡(luò)接口，如果是作為路由器至少有兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，通過這個(gè)選項(xiàng)，就可以只過濾指定的接口上通過的數(shù)據(jù)。例如：tcpdump -i eth0 只顯示通過eth0接口上的所有報(bào)頭。src、dst、port、host、net、ether、gateway這幾個(gè)選項(xiàng)又分別包含src、dst 、port、host、net、ehost等附加選項(xiàng)。他們用來分辨數(shù)據(jù)包的來源和去向，src host 指定源主機(jī)IP地址是，dst net /24指定目標(biāo)是網(wǎng)絡(luò)。以此類推，host是與其指定主機(jī)相關(guān)無論它是源還是目的，net是與其指定網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的，ether后面跟的不是IP地址而是物理地址，而gateway則用于網(wǎng)關(guān)主機(jī)?？赡苡悬c(diǎn)復(fù)雜，看下面例子就知道了：tcpdump src host and dst net /24過濾的是源主機(jī)為與目的網(wǎng)絡(luò)為的報(bào)頭。tcpdump ether src 00:50:04:BA:9B and dst過濾源主機(jī)物理地址為XXX的報(bào)頭（為什么ether src后面沒有host或者net？物理地址當(dāng)然不可能有網(wǎng)絡(luò)嘍）。Tcpdump src host and dst port not telnet過濾源主機(jī)和目的端口不是telnet的報(bào)頭。ip icmp arp rarp 和 tcp、udp、icmp這些選項(xiàng)等都要放到第一個(gè)參數(shù)的位置，用來過濾數(shù)據(jù)報(bào)的類型。例如：tcpdump ip src只過濾數(shù)據(jù)-鏈路層上的IP報(bào)頭。tcpdump udp and src host 只過濾源主機(jī)的所有udp報(bào)頭。數(shù)據(jù)顯示/輸入輸出TcpDump提供了足夠的參數(shù)來讓我們選擇如何處理得到的數(shù)據(jù)，如下所示：-l 可以將數(shù)據(jù)重定向。如tcpdump -l tcpcap.txt將得到的數(shù)據(jù)存入tcpcap.txt文件中。-n 不進(jìn)行IP地址到主機(jī)名的轉(zhuǎn)換。如果不使用這一項(xiàng)，當(dāng)系統(tǒng)中存在某一主機(jī)的主機(jī)名時(shí)，TcpDump會(huì)把IP地址轉(zhuǎn)換為主機(jī)名顯示，就像這樣：eth0 ntc9.1165 .telnet，使用-n后變成了：eth0 .1165 .telnet。-nn 不進(jìn)行端口名稱的轉(zhuǎn)換。上面這條信息使用-nn后就變成了：eth0 ntc9.1165 .23。-N 不打印出默認(rèn)的域名。還是這條信息-N 后就是：eth0 ntc9.1165 router.telnet。-O 不進(jìn)行匹配代碼的優(yōu)化。-t 不打印UNIX時(shí)間戳，也就是不顯示時(shí)間。-tt 打印原始的、未格式化過的時(shí)間。-v 詳細(xì)的輸出，也就比普通的多了個(gè)TTL和服務(wù)類型。TCPDUMP的安裝在linux下tcpdump的安裝十分簡(jiǎn)單，一般由兩種安裝方式。一種是以rpm包的形式來進(jìn)行安裝。另外一種是以源程序的形式安裝。1 rpm包的形式安裝#rpm -ivh tcpdump-3_4a5.rpm這樣tcpdump就順利地安裝到你的linux系統(tǒng)中。怎么樣，很簡(jiǎn)單吧。2 源程序的安裝#tar xvfz tcpdump-3_4a5.tar.Zrpm的包可以使用如下命令安裝:#rpm -ivh tcpdump-3_4a5.src.rpm這樣就把tcpdump的源代碼解壓到/usr/src/redhat/SOURCES目錄下.第二步 做好編譯源程序前的準(zhǔn)備活動(dòng)在編譯源程序之前，最好已經(jīng)確定庫文件libpcap已經(jīng)安裝完畢，這個(gè)庫文件是tcpdump軟件所需的庫文件 。同樣，你同時(shí)還要有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的c語言編譯器。在linux下標(biāo)準(zhǔn)的c 語言編譯器一般是gcc。 在tcpdump的源程序目錄中。有一個(gè)文件是Makefile.in，configure命令就是從Makefile.in文件中自動(dòng)產(chǎn)生Makefile文件。在Makefile.in文件中，可以根據(jù)系統(tǒng)的配置來修改BINDEST 和 MANDEST 這兩個(gè)宏定義，缺省值是 BINDEST = sbindir MANDEST = mandir第一個(gè)宏值表明安裝tcpdump的二進(jìn)制文件的路徑名，第二個(gè)表明tcpdump的man 幫助頁的路徑名,你可以修改它們來滿足系統(tǒng)的需求。第