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baim0
@@ -0,0 +1,395 @@
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# 前言
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- 计算机网络基础 该是程序猿需掌握的知识，但往往会被忽略
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- 今天，我将详细讲解计算机网络中最重要的`TCP`协议，含其特点、三次握手、四次挥手、无差错传输等知识，希望你们会喜欢。
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> 阅读本文前，请先了解计算机网络基础知识：[献上一份全面 & 详细的计算机网络基础 学习指南](https://link.juejin.cn?target=https%3A%2F%2Fwww.jianshu.com%2Fp%2F45d27f3e1196)
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# 目录
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# 1. 定义
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`Transmission Control Protocol`，即 传输控制协议
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> 1. 属于 传输层通信协议
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> 2. 基于`TCP`的应用层协议有`HTTP`、`SMTP`、`FTP`、`Telnet` 和 `POP3`
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# 2 特点
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- 面向连接、面向字节流、全双工通信、可靠
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- 具体介绍如下：
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# 3. 优缺点
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- 优点：数据传输可靠
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- 缺点：效率慢（因需建立连接、发送确认包等）
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# 4. 应用场景（对应的应用层协议）
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要求通信数据可靠时，即 数据要准确无误地传递给对方
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> 如：传输文件：HTTP、HTTPS、FTP等协议；传输邮件：POP、SMTP等协议
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- 万维网：`HTTP`协议
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- 文件传输：`FTP`协议
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- 电子邮件：`SMTP`协议
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- 远程终端接入：`TELNET`协议
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# 5. 报文段格式
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- TCP虽面向字节流，但传送的数据单元 = 报文段
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- 报文段 = 首部 + 数据 2部分
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- TCP的全部功能体现在它首部中各字段的作用，故下面主要讲解TCP报文段的首部
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> 1. 首部前20个字符固定、后面有4n个字节是根据需而增加的选项
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> 2. 故 TCP首部最小长度 = 20字节
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# 6. 建立连接过程
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- TCP建立连接需 **三次握手**
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- 具体介绍如下
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**成功进行TCP的三次握手后，就建立起一条TCP连接，即可传送应用层数据**
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> 注
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>
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> 1. 因 `TCP`提供的是全双工通信，故通信双方的应用进程在任何时候都能发送数据
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> 2. 三次握手期间，任何1次未收到对面的回复，则都会重发
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### 特别说明：为什么TCP建立连接需三次握手？
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- 结论
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防止服务器端因接收了**早已失效的连接请求报文**，从而一直等待客户端请求，最终导致**形成死锁、浪费资源**
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- 具体描述
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> SYN洪泛攻击：
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>
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> - 从上可看出：服务端的TCP资源分配时刻 = 完成第二次握手时；而客户端的TCP资源分配时刻 = 完成第三次握手时
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> - 这就使得服务器易于受到`SYN`洪泛攻击，即同时多个客户端发起连接请求，从而需进行多个请求的TCP连接资源分配
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# 7. 释放连接过程
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- 在通信结束后，双方都可以释放连接，共需 **四次挥手**
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- 具体如下
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### 特别说明：为什么TCP释放连接需四次挥手？
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- 结论
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为了保证通信双方都能通知对方 需释放 & 断开连接
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> 即释放连接后，都无法接收 / 发送消息给对方
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- 具体描述
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> 延伸疑问：为什么客户端关闭连接前要等待2MSL时间？
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>
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> 1. 即 `TIME - WAIT` 状态的作用是什么；
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> 2. `MSL` = 最长报文段寿命（`Maximum Segment Lifetime`）
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- 原因1：为了保证客户端发送的最后1个连接释放确认报文 能到达服务器，从而使得服务器能正常释放连接
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- 原因2：防止 上文提到的早已失效的连接请求报文 出现在本连接中
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客户端发送了最后1个连接释放请求确认报文后，再经过2`MSL`时间，则可使本连接持续时间内所产生的所有报文段都从网络中消失。
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> 即 在下1个新的连接中就不会出现早已失效的连接请求报文
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# 8. 无差错传输
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- 对比于`UDP`，`TCP`的传输是可靠的、无差错的
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- 那么，为什么`TCP`的传输为什么是可靠的、无差错的呢？
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- 下面，我将详细讲解`TCP`协议的无差错传输
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### 8.1 含义
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- 无差错：即 传输信道不出差错
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- 发送 & 接收效率匹配：即 无论发送方以多快的速度发送数据，接收方总来得及处理收到的数据
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### 8.2 基础：滑动窗口 协议
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- 先理解2个基础概念：发送窗口、接收窗口
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- 工作原理
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对于发送端：
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1. 每收到一个确认帧，发送窗口就向前滑动一个帧的距离
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2. 当发送窗口内无可发送的帧时（即窗口内的帧全部是已发送但未收到确认的帧），发送方就会停止发送，直到收到接收方发送的确认帧使窗口移动，窗口内有可以发送的帧，之后才开始继续发送
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具体如下图：
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对于接收端：当收到数据帧后，将窗口向前移动一个位置，并发回确认帧，若收到的数据帧落在接收窗口之外，则一律丢弃。
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### 滑动窗口 协议的重要特性
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- 只有接收窗口向前滑动、接收方发送了确认帧时，发送窗口才有可能（只有发送方收到确认帧才是一定）向前滑动
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- 停止-等待协议、后退N帧协议 & 选择重传协议只是在发送窗口大小和接收窗口大小上有所差别：
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> 1. 停止等待协议：发送窗口大小=1，接收窗口大小=1；即 单帧滑动窗口 等于 停止-等待协议
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> 2. 后退N帧协议：发送窗口大小>1，接收窗口大小=1。
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> 3. 选择重传协议：发送窗口大小>1，接收窗口大小>1。
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- 当接收窗口的大小为1时，可保证帧有序接收。
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- 数据链路层的滑动窗口协议中，窗口的大小在传输过程中是固定的（注意要与TCP的滑动窗口协议区别）
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### 8.3 实现无差错传输的解决方案
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核心思想：采用一些可靠传输协议，使得
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1. 出现差错时，让发送方重传差错数据：即 出错重传
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2. 当接收方来不及接收收到的数据时，可通知发送方降低发送数据的效率：即 速度匹配
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- 针对上述2个问题，分别采用的解决方案是：自动重传协议 和 流量控制 & 拥塞控制协议
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### 解决方案1：自动重传请求协议ARQ（针对 出错重传）
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- 定义
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即 `Auto Repeat reQuest`，具体介绍如下：
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- 类型
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下面，将主要讲解 上述3类协议
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### 类型1：停等式ARQ（Stop-and-Wait）
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- 原理：（单帧滑动窗口）停止 - 等待协议 + 超时重传
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> 即 ：发送窗口大小=1、接收窗口大小=1
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- 停止 - 等待协议的协议原理如下：
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> 1. 发送方每发送一帧，要等到接收方的应答信号后才能发送下一帧
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> 2. 接收方每接收一帧，都要反馈一个应答信号，表示可接下一帧
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> 3. 若接收方不反馈应答信号，则发送方必须一直等待
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### 类型2：后退N帧协议
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也称：连续ARQ协议
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- 原理
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多帧滑动窗口 + 累计确认 + 后退N帧 + 超时重传
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> 即 ：发送窗口大小>1、接收窗口大小=1
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- 具体描述
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a. 发送方：采用多帧滑动窗口的原理，可连续发送多个数据帧 而不需等待对方确认
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b. 接收方：采用 **累计确认 & 后退N帧**的原理，只允许按顺序接收帧。具体原理如下：
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### 示例讲解
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本示例 = 源站 向 目的站 发送数据帧。具体示例如下：
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### 类型3：选择重传ARQ（Selective Repeat）
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- 原理
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多帧滑动窗口 + 累计确认 + 后退N帧 + 超时重传
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> 即 ：发送窗口大小>1、接收窗口大小>1
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类似于类型2（后退N帧协议），此处仅仅是接收窗口大小的区别，故此处不作过多描述
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- 特点
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a. 优：因连续发送数据帧而提高了信道的利用率
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b. 缺：重传时又必须把原来已经传送正确的数据帧进行重传（仅因为这些数据帧前面有一个数据帧出了错），将导致传送效率降低
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> 由此可见，若信道传输质量很差，导致误码率较大时，后退N帧协议不一定优于停止-等待协议
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# 解决方案2：流量控制 & 拥塞控制（针对 速度匹配）
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### 措施1：流量控制
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- 简介
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- 示例
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- 特别注意：死锁问题
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### 措施2：拥塞控制
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- 定义
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防止过多的数据注入到网络中，使得网络中的路由器 & 链路不致于过载
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> 拥塞：对网络中的资源需求 > 该资源所能提供的部分
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- 与 “流量控制”的区别
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- 具体解决方案
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共分为2个解决方案：慢开始 & 拥塞避免、快重传 & 快恢复
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> 其中，涉及4种算法，即 慢开始 & 拥塞避免、快重传 & 快恢复
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具体介绍如下
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# 解决方案1：慢开始 & 拥塞避免
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### 1.1 储备知识：拥塞窗口、慢开始算法、拥塞避免算法
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### a. 拥塞窗口
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- 发送方维持一个状态变量：拥塞窗口`（cwnd， congestion window ）`，具体介绍如下
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### b. 慢开始算法
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- 原理 当主机开始发送数据时，由小到大逐渐增大 拥塞窗口数值（即 发送窗口数值），从而 由小到大逐渐增大发送报文段
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- 目的
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开始传输时，**试探**网络的拥塞情况
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- 具体措施
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- 示意图
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- 特别注意
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慢开始的“慢”指：一开始发送报文段时拥塞窗口`（cwnd）`设置得较小（为1），使得发送方在开始时只发送一个报文段（目的是试探一下网络的拥塞情况）
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> 并不是指拥塞窗口`（cwnd）`的增长速率慢
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### c. 拥塞避免 算法
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- 原理
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使得拥塞窗口`（cwnd）`**按线性规律 缓慢增长**：每经过一个往返时间`RTT`，发送方的拥塞窗口`（cwnd）`加1
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> 1. **拥塞避免 并不可避免拥塞**，只是将拥塞窗口按现行规律缓慢增长，使得网络比较不容易出现拥塞
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> 2. 相比慢开始算法的加倍，拥塞窗口增长速率缓慢得多
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- 示意图
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### 1.2 解决方案描述（慢开始 & 拥塞避免）
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- 为了防止拥塞窗口`（cwnd）`增长过大而引起网络拥塞，采用慢开始 & 拥塞避免 2种算法，具体规则如下
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- 实例说明
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# 解决方案2：快重传 & 快恢复
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快重传 & 快恢复的解决方案 是对慢开始 & 拥塞避免算法的改进
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### 2.1 储备知识：快重传算法、快恢复算法
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### a. 快重传算法
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- 原理
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1. 接收方 每收到一个失序的报文段后 就立即发出重复确认（为的是使发送方及早知道有报文段没有到达对方），而不要等到自己发送数据时才进行捎带确认
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2. 发送方只要一连收到3个重复确认就立即重传对方尚未收到的报文段，而不必 继续等待设置的重传计时器到期
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- 作用 由于发送方尽早重传未被确认的报文段，因此采用快重传后可以使整个网络吞吐量提高约20%
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- 示意图
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### b. 快恢复
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当发送方连续收到3个重复确认后，就：
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1. 执行 **乘法减小** 算法：把 慢开始门限`（ssthresh）`设置为 出现拥塞时发送方窗口值的一半 = 拥塞窗口的1半
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2. 将拥塞窗口`（cwnd）`值设置为 慢开始门限`ssthresh`减半后的数值 = 拥塞窗口的1半
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3. 执行 **加法增大** 算法：执行拥塞避免算法，使拥塞窗口缓慢地线性增大。
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> 注：
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>
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> 1. 由于跳过了拥塞窗口`（cwnd）`从1起始的慢开始过程，所以称为：快恢复
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> 2. 此处网络不会发生网络拥塞，因若拥塞，则不会收到多个重复确认报文
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### 2.2 解决方案描述（快重传 & 快恢复）
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- 原理
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为了优化慢开始 & 拥塞避免的解决方案，在上述方案中加入快重传 & 快恢复 2种算法，具体规则如下
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- 示意图
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至此，关于`TCP`无差错传输的知识讲解完毕。
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# 9. 与UDP协议的区别
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# 10. 总结
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作者：Carson带你学Android
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链接：https://juejin.cn/post/6844903748578312206
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来源：稀土掘金
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著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。
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@@ -0,0 +1,594 @@
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`tcpdump` 是一款强大的网络抓包工具，它使用 `libpcap` 库来抓取网络数据包，这个库在几乎在所有的 Linux/Unix 中都有。熟悉 tcpdump 的使用能够帮助你分析调试网络数据，本文将通过一个个具体的示例来介绍它在不同场景下的使用方法。不管你是系统管理员，程序员，云原生工程师还是 yaml 工程师，掌握 tcpdump 的使用都能让你如虎添翼，升职加薪。
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## 1. 基本语法和使用方法
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`tcpdump` 的常用参数如下：
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```bash
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bash
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复制代码$ tcpdump -i eth0 -nn -s0 -v port 80
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```
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- **-i** : 选择要捕获的接口，通常是以太网卡或无线网卡，也可以是 `vlan` 或其他特殊接口。如果该系统上只有一个网络接口，则无需指定。
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- **-nn** : 单个 n 表示不解析域名，直接显示 IP；两个 n 表示不解析域名和端口。这样不仅方便查看 IP 和端口号，而且在抓取大量数据时非常高效，因为域名解析会降低抓取速度。
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- **-s0** : tcpdump 默认只会截取前 `96` 字节的内容，要想截取所有的报文内容，可以使用 `-s number`， `number` 就是你要截取的报文字节数，如果是 0 的话，表示截取报文全部内容。
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- **-v** : 使用 `-v`，`-vv` 和 `-vvv` 来显示更多的详细信息，通常会显示更多与特定协议相关的信息。
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- `port 80` : 这是一个常见的端口过滤器，表示仅抓取 `80` 端口上的流量，通常是 HTTP。
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额外再介绍几个常用参数：
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- **-p** : 不让网络接口进入混杂模式。默认情况下使用 tcpdump 抓包时，会让网络接口进入混杂模式。一般计算机网卡都工作在非混杂模式下，此时网卡只接受来自网络端口的目的地址指向自己的数据。当网卡工作在混杂模式下时，网卡将来自接口的所有数据都捕获并交给相应的驱动程序。如果设备接入的交换机开启了混杂模式，使用 `-p` 选项可以有效地过滤噪声。
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- **-e** : 显示数据链路层信息。默认情况下 tcpdump 不会显示数据链路层信息，使用 `-e` 选项可以显示源和目的 MAC 地址，以及 VLAN tag 信息。例如：
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```bash
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bash
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复制代码$ tcpdump -n -e -c 5 not ip6
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tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
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||||
listening on br-lan, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
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||||
18:27:53.619865 24:5e:be:0c:17:af > 00:e2:69:23:d3:3b, ethertype IPv4 (0x0800), length 1162: 192.168.100.20.51410 > 180.176.26.193.58695: Flags [.], seq 2045333376:2045334484, ack 3398690514, win 751, length 1108
|
||||
18:27:53.626490 00:e2:69:23:d3:3b > 24:5e:be:0c:17:af, ethertype IPv4 (0x0800), length 68: 220.173.179.66.36017 > 192.168.100.20.51410: UDP, length 26
|
||||
18:27:53.626893 24:5e:be:0c:17:af > 00:e2:69:23:d3:3b, ethertype IPv4 (0x0800), length 1444: 192.168.100.20.51410 > 220.173.179.66.36017: UDP, length 1402
|
||||
18:27:53.628837 00:e2:69:23:d3:3b > 24:5e:be:0c:17:af, ethertype IPv4 (0x0800), length 1324: 46.97.169.182.6881 > 192.168.100.20.59145: Flags [P.], seq 3058450381:3058451651, ack 14349180, win 502, length 1270
|
||||
18:27:53.629096 24:5e:be:0c:17:af > 00:e2:69:23:d3:3b, ethertype IPv4 (0x0800), length 54: 192.168.100.20.59145 > 192.168.100.1.12345: Flags [.], ack 3058451651, win 6350, length 0
|
||||
5 packets captured
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```
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### 显示 ASCII 字符串
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`-A` 表示使用 `ASCII` 字符串打印报文的全部数据，这样可以使读取更加简单，方便使用 `grep` 等工具解析输出内容。`-X` 表示同时使用十六进制和 `ASCII` 字符串打印报文的全部数据。这两个参数不能一起使用。例如：
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```bash
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bash
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复制代码$ tcpdump -A -s0 port 80
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```
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### 抓取特定协议的数据
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后面可以跟上协议名称来过滤特定协议的流量，以 UDP 为例，可以加上参数 udp 或 `protocol 17`，这两个命令意思相同。
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```bash
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||||
bash
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复制代码$ tcpdump -i eth0 udp
|
||||
$ tcpdump -i eth0 proto 17
|
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```
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同理，tcp 与 `protocol 6` 意思相同。
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### 抓取特定主机的数据
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使用过滤器 `host` 可以抓取特定目的地和源 IP 地址的流量。
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```bash
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bash
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复制代码$ tcpdump -i eth0 host 10.10.1.1
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```
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也可以使用 `src` 或 `dst` 只抓取源或目的地：
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```bash
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bash
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复制代码$ tcpdump -i eth0 dst 10.10.1.20
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```
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### 将抓取的数据写入文件
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使用 tcpdump 截取数据报文的时候，默认会打印到屏幕的默认输出，你会看到按照顺序和格式，很多的数据一行行快速闪过，根本来不及看清楚所有的内容。不过，tcpdump 提供了把截取的数据保存到文件的功能，以便后面使用其他图形工具（比如 wireshark，Snort）来分析。
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`-w` 选项用来把数据报文输出到文件：
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```bash
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bash
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复制代码$ tcpdump -i eth0 -s0 -w test.pcap
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```
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### 行缓冲模式
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如果想实时将抓取到的数据通过管道传递给其他工具来处理，需要使用 `-l` 选项来开启行缓冲模式（或使用 `-c` 选项来开启数据包缓冲模式）。使用 `-l` 选项可以将输出通过立即发送给其他命令，其他命令会立即响应。
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```bash
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bash
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复制代码$ tcpdump -i eth0 -s0 -l port 80 | grep 'Server:'
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```
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### 组合过滤器
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过滤的真正强大之处在于你可以随意组合它们，而连接它们的逻辑就是常用的 `与/AND/&&` 、 `或/OR/||` 和 `非/not/!`。
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```bash
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bash
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复制代码and or &&
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or or ||
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not or !
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```
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## 2. 过滤器
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关于 tcpdump 的过滤器，这里有必要单独介绍一下。
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机器上的网络报文数量异常的多，很多时候我们只关系和具体问题有关的数据报（比如访问某个网站的数据，或者 icmp 超时的报文等等），而这些数据只占到很小的一部分。把所有的数据截取下来，从里面找到想要的信息无疑是一件很费时费力的工作。而 tcpdump 提供了灵活的语法可以精确地截取关心的数据报，简化分析的工作量。这些选择数据包的语句就是过滤器（filter）！
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### Host 过滤器
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Host 过滤器用来过滤某个主机的数据报文。例如：
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```bash
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bash
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复制代码$ tcpdump host 1.2.3.4
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```
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该命令会抓取所有发往主机 `1.2.3.4` 或者从主机 `1.2.3.4` 发出的流量。如果想只抓取从该主机发出的流量，可以使用下面的命令：
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```bash
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bash
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复制代码$ tcpdump src host 1.2.3.4
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```
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### Network 过滤器
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||||
Network 过滤器用来过滤某个网段的数据，使用的是 [CIDR](https://link.juejin.cn?target=https%3A%2F%2Fen.wikipedia.org%2Fwiki%2FClassless_Inter-Domain_Routing) 模式。可以使用四元组（x.x.x.x）、三元组（x.x.x）、二元组（x.x）和一元组（x）。四元组就是指定某个主机，三元组表示子网掩码为 `255.255.255.0`，二元组表示子网掩码为 `255.255.0.0`，一元组表示子网掩码为 `255.0.0.0`。例如，
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抓取所有发往网段 `192.168.1.x` 或从网段 `192.168.1.x` 发出的流量：
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```bash
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bash
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复制代码$ tcpdump net 192.168.1
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```
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抓取所有发往网段 `10.x.x.x` 或从网段 `10.x.x.x` 发出的流量：
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```bash
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bash
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复制代码$ tcpdump net 10
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```
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和 Host 过滤器一样，这里也可以指定源和目的：
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```bash
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bash
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复制代码$ tcpdump src net 10
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```
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也可以使用 CIDR 格式：
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```bash
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bash
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复制代码$ tcpdump src net 172.16.0.0/12
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```
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### Proto 过滤器
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Proto 过滤器用来过滤某个协议的数据，关键字为 `proto`，可省略。proto 后面可以跟上协议号或协议名称，支持 `icmp`, `igmp`, `igrp`, `pim`, `ah`, `esp`, `carp`, `vrrp`, `udp`和 `tcp`。因为通常的协议名称是保留字段，所以在于 proto 指令一起使用时，必须根据 shell 类型使用一个或两个反斜杠（/）来转义。Linux 中的 shell 需要使用两个反斜杠来转义，MacOS 只需要一个。
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例如，抓取 icmp 协议的报文：
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```bash
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bash
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复制代码$ tcpdump -n proto \\icmp
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# 或者
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$ tcpdump -n icmp
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```
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### Port 过滤器
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Port 过滤器用来过滤通过某个端口的数据报文，关键字为 `port`。例如：
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```bash
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bash
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复制代码$ tcpdump port 389
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```
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## 3. 理解 tcpdump 的输出
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截取数据只是第一步，第二步就是理解这些数据，下面就解释一下 tcpdump 命令输出各部分的意义。
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```bash
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bash
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复制代码21:27:06.995846 IP (tos 0x0, ttl 64, id 45646, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 64)
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||||
192.168.1.106.56166 > 124.192.132.54.80: Flags [S], cksum 0xa730 (correct), seq 992042666, win 65535, options [mss 1460,nop,wscale 4,nop,nop,TS val 663433143 ecr 0,sackOK,eol], length 0
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||||
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||||
21:27:07.030487 IP (tos 0x0, ttl 51, id 0, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 44)
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||||
124.192.132.54.80 > 192.168.1.106.56166: Flags [S.], cksum 0xedc0 (correct), seq 2147006684, ack 992042667, win 14600, options [mss 1440], length 0
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||||
|
||||
21:27:07.030527 IP (tos 0x0, ttl 64, id 59119, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 40)
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||||
192.168.1.106.56166 > 124.192.132.54.80: Flags [.], cksum 0x3e72 (correct), ack 2147006685, win 65535, length 0
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```
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||||
最基本也是最重要的信息就是数据报的源地址/端口和目的地址/端口，上面的例子第一条数据报中，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`。 `>` 符号代表数据的方向。
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此外，上面的三条数据还是 tcp 协议的三次握手过程，第一条就是 `SYN` 报文，这个可以通过 `Flags [S]` 看出。下面是常见的 TCP 报文的 Flags:
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- `[S]` : SYN（开始连接）
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- `[.]` : 没有 Flag
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- `[P]` : PSH（推送数据）
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- `[F]` : FIN （结束连接）
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- `[R]` : RST（重置连接）
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而第二条数据的 `[S.]` 表示 `SYN-ACK`，就是 `SYN` 报文的应答报文。
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## 4. 例子
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下面给出一些具体的例子，每个例子都可以使用多种方法来获得相同的输出，你使用的方法取决于所需的输出和网络上的流量。我们在排障时，通常只想获取自己想要的内容，可以通过过滤器和 ASCII 输出并结合管道与 grep、cut、awk 等工具来实现此目的。
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例如，在抓取 HTTP 请求和响应数据包时，可以通过删除标志 `SYN/ACK/FIN` 来过滤噪声，但还有更简单的方法，那就是通过管道传递给 `grep`。在达到目的的同时，我们要选择最简单最高效的方法。下面来看例子。
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### 提取 HTTP 用户代理
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从 HTTP 请求头中提取 HTTP 用户代理：
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```bash
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bash
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||||
复制代码$ tcpdump -nn -A -s1500 -l | grep "User-Agent:"
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```
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通过 `egrep` 可以同时提取用户代理和主机名（或其他头文件）：
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```bash
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bash
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复制代码$ tcpdump -nn -A -s1500 -l | egrep -i 'User-Agent:|Host:'
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```
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### 只抓取 HTTP GET 和 POST 流量
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抓取 HTTP GET 流量：
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||||
```bash
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||||
bash
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||||
复制代码$ tcpdump -s 0 -A -vv 'tcp[((tcp[12:1] & 0xf0) >> 2):4] = 0x47455420'
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```
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||||
也可以抓取 HTTP POST 请求流量：
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||||
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||||
```bash
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||||
bash
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复制代码$ tcpdump -s 0 -A -vv 'tcp[((tcp[12:1] & 0xf0) >> 2):4] = 0x504f5354'
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```
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||||
注意：该方法不能保证抓取到 HTTP POST 有效数据流量，因为一个 POST 请求会被分割为多个 TCP 数据包。
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||||
上述两个表达式中的十六进制将会与 GET 和 POST 请求的 `ASCII` 字符串匹配。例如，`tcp[((tcp[12:1] & 0xf0) >> 2):4]` 首先会[确定我们感兴趣的字节的位置](https://link.juejin.cn?target=https%3A%2F%2Fsecurity.stackexchange.com%2Fquestions%2F121011%2Fwireshark-tcp-filter-tcptcp121-0xf0-24)（在 TCP header 之后），然后选择我们希望匹配的 4 个字节。
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||||
### 提取 HTTP 请求的 URL
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提取 HTTP 请求的主机名和路径：
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```bash
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bash
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||||
复制代码$ tcpdump -s 0 -v -n -l | egrep -i "POST /|GET /|Host:"
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||||
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||||
tcpdump: listening on enp7s0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
|
||||
POST /wp-login.php HTTP/1.1
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||||
Host: dev.example.com
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||||
GET /wp-login.php HTTP/1.1
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||||
Host: dev.example.com
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||||
GET /favicon.ico HTTP/1.1
|
||||
Host: dev.example.com
|
||||
GET / HTTP/1.1
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||||
Host: dev.example.com
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||||
```
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||||
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||||
### 提取 HTTP POST 请求中的密码
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||||
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||||
从 HTTP POST 请求中提取密码和主机名：
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||||
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||||
```bash
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||||
bash
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||||
复制代码$ tcpdump -s 0 -A -n -l | egrep -i "POST /|pwd=|passwd=|password=|Host:"
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||||
|
||||
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
|
||||
listening on enp7s0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
|
||||
11:25:54.799014 IP 10.10.1.30.39224 > 10.10.1.125.80: Flags [P.], seq 1458768667:1458770008, ack 2440130792, win 704, options [nop,nop,TS val 461552632 ecr 208900561], length 1341: HTTP: POST /wp-login.php HTTP/1.1
|
||||
.....s..POST /wp-login.php HTTP/1.1
|
||||
Host: dev.example.com
|
||||
.....s..log=admin&pwd=notmypassword&wp-submit=Log+In&redirect_to=http%3A%2F%2Fdev.example.com%2Fwp-admin%2F&testcookie=1
|
||||
```
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||||
|
||||
### 提取 Cookies
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||||
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||||
提取 `Set-Cookie`（服务端的 Cookie）和 `Cookie`（客户端的 Cookie）：
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||||
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||||
```bash
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||||
bash
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||||
复制代码$ tcpdump -nn -A -s0 -l | egrep -i 'Set-Cookie|Host:|Cookie:'
|
||||
|
||||
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
|
||||
listening on wlp58s0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
|
||||
Host: dev.example.com
|
||||
Cookie: wordpress_86be02xxxxxxxxxxxxxxxxxxxc43=admin%7C152xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxfb3e15c744fdd6; _ga=GA1.2.21343434343421934; _gid=GA1.2.927343434349426; wordpress_test_cookie=WP+Cookie+check; wordpress_logged_in_86be654654645645645654645653fc43=admin%7C15275102testtesttesttestab7a61e; wp-settings-time-1=1527337439
|
||||
```
|
||||
|
||||
### 抓取 ICMP 数据包
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||||
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||||
查看网络上的所有 ICMP 数据包：
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||||
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||||
```bash
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||||
bash
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||||
复制代码$ tcpdump -n icmp
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||||
|
||||
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
|
||||
listening on enp7s0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
|
||||
11:34:21.590380 IP 10.10.1.217 > 10.10.1.30: ICMP echo request, id 27948, seq 1, length 64
|
||||
11:34:21.590434 IP 10.10.1.30 > 10.10.1.217: ICMP echo reply, id 27948, seq 1, length 64
|
||||
11:34:27.680307 IP 10.10.1.159 > 10.10.1.1: ICMP 10.10.1.189 udp port 59619 unreachable, length 115
|
||||
```
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||||
|
||||
### 抓取非 ECHO/REPLY 类型的 ICMP 数据包
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||||
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||||
通过排除 echo 和 reply 类型的数据包使抓取到的数据包不包括标准的 `ping` 包：
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||||
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||||
```bash
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||||
bash
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||||
复制代码$ tcpdump 'icmp[icmptype] != icmp-echo and icmp[icmptype] != icmp-echoreply'
|
||||
|
||||
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
|
||||
listening on enp7s0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
|
||||
11:37:04.041037 IP 10.10.1.189 > 10.10.1.20: ICMP 10.10.1.189 udp port 36078 unreachable, length 156
|
||||
```
|
||||
|
||||
### 抓取 SMTP/POP3 协议的邮件
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||||
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||||
可以提取电子邮件的正文和其他数据。例如，只提取电子邮件的收件人：
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||||
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||||
```bash
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||||
bash
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||||
复制代码$ tcpdump -nn -l port 25 | grep -i 'MAIL FROM\|RCPT TO'
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||||
```
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||||
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||||
### 抓取 NTP 服务的查询和响应
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||||
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||||
```bash
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||||
bash
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||||
复制代码$ tcpdump dst port 123
|
||||
|
||||
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
|
||||
listening on eth0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 65535 bytes
|
||||
21:02:19.112502 IP test33.ntp > 199.30.140.74.ntp: NTPv4, Client, length 48
|
||||
21:02:19.113888 IP 216.239.35.0.ntp > test33.ntp: NTPv4, Server, length 48
|
||||
21:02:20.150347 IP test33.ntp > 216.239.35.0.ntp: NTPv4, Client, length 48
|
||||
21:02:20.150991 IP 216.239.35.0.ntp > test33.ntp: NTPv4, Server, length 48
|
||||
```
|
||||
|
||||
### 抓取 SNMP 服务的查询和响应
|
||||
|
||||
通过 SNMP 服务，渗透测试人员可以获取大量的设备和系统信息。在这些信息中，系统信息最为关键，如操作系统版本、内核版本等。使用 SNMP 协议快速扫描程序 `onesixtyone`，可以看到目标系统的信息：
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||||
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||||
```bash
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||||
bash
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||||
复制代码$ onesixtyone 10.10.1.10 public
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||||
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||||
Scanning 1 hosts, 1 communities
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||||
10.10.1.10 [public] Linux test33 4.15.0-20-generic #21-Ubuntu SMP Tue Apr 24 06:16:15 UTC 2018 x86_64
|
||||
```
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||||
|
||||
可以通过 tcpdump 抓取 `GetRequest` 和 `GetResponse`：
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||||
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||||
```bash
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||||
bash
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||||
复制代码$ tcpdump -n -s0 port 161 and udp
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||||
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
|
||||
listening on wlp58s0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
|
||||
23:39:13.725522 IP 10.10.1.159.36826 > 10.10.1.20.161: GetRequest(28) .1.3.6.1.2.1.1.1.0
|
||||
23:39:13.728789 IP 10.10.1.20.161 > 10.10.1.159.36826: GetResponse(109) .1.3.6.1.2.1.1.1.0="Linux testmachine 4.15.0-20-generic #21-Ubuntu SMP Tue Apr 24 06:16:15 UTC 2018 x86_64"
|
||||
```
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||||
|
||||
### 切割 pcap 文件
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||||
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||||
当抓取大量数据并写入文件时，可以自动切割为多个大小相同的文件。例如，下面的命令表示每 3600 秒创建一个新文件 `capture-(hour).pcap`，每个文件大小不超过 `200*1000000` 字节：
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||||
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||||
```bash
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||||
bash
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||||
复制代码$ tcpdump -w /tmp/capture-%H.pcap -G 3600 -C 200
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||||
```
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||||
|
||||
这些文件的命名为 `capture-{1-24}.pcap`，24 小时之后，之前的文件就会被覆盖。
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||||
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||||
### 抓取 IPv6 流量
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||||
|
||||
可以通过过滤器 `ip6` 来抓取 IPv6 流量，同时可以指定协议如 TCP：
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||||
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||||
```bash
|
||||
bash
|
||||
复制代码$ tcpdump -nn ip6 proto 6
|
||||
```
|
||||
|
||||
从之前保存的文件中读取 IPv6 UDP 数据报文：
|
||||
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||||
```bash
|
||||
bash
|
||||
复制代码$ tcpdump -nr ipv6-test.pcap ip6 proto 17
|
||||
```
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||||
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||||
### 检测端口扫描
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||||
|
||||
在下面的例子中，你会发现抓取到的报文的源和目的一直不变，且带有标志位 `[S]` 和 `[R]`，它们与一系列看似随机的目标端口进行匹配。当发送 `SYN` 之后，如果目标主机的端口没有打开，就会返回一个 `RESET`。这是 `Nmap` 等端口扫描工具的标准做法。
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||||
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||||
```bash
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||||
bash
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||||
复制代码$ tcpdump -nn
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||||
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||||
21:46:19.693601 IP 10.10.1.10.60460 > 10.10.1.199.5432: Flags [S], seq 116466344, win 29200, options [mss 1460,sackOK,TS val 3547090332 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
|
||||
21:46:19.693626 IP 10.10.1.10.35470 > 10.10.1.199.513: Flags [S], seq 3400074709, win 29200, options [mss 1460,sackOK,TS val 3547090332 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
|
||||
21:46:19.693762 IP 10.10.1.10.44244 > 10.10.1.199.389: Flags [S], seq 2214070267, win 29200, options [mss 1460,sackOK,TS val 3547090333 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
|
||||
21:46:19.693772 IP 10.10.1.199.389 > 10.10.1.10.44244: Flags [R.], seq 0, ack 2214070268, win 0, length 0
|
||||
21:46:19.693783 IP 10.10.1.10.35172 > 10.10.1.199.1433: Flags [S], seq 2358257571, win 29200, options [mss 1460,sackOK,TS val 3547090333 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
|
||||
21:46:19.693826 IP 10.10.1.10.33022 > 10.10.1.199.49153: Flags [S], seq 2406028551, win 29200, options [mss 1460,sackOK,TS val 3547090333 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
|
||||
21:46:19.695567 IP 10.10.1.10.55130 > 10.10.1.199.49154: Flags [S], seq 3230403372, win 29200, options [mss 1460,sackOK,TS val 3547090334 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
|
||||
21:46:19.695590 IP 10.10.1.199.49154 > 10.10.1.10.55130: Flags [R.], seq 0, ack 3230403373, win 0, length 0
|
||||
21:46:19.695608 IP 10.10.1.10.33460 > 10.10.1.199.49152: Flags [S], seq 3289070068, win 29200, options [mss 1460,sackOK,TS val 3547090335 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
|
||||
21:46:19.695622 IP 10.10.1.199.49152 > 10.10.1.10.33460: Flags [R.], seq 0, ack 3289070069, win 0, length 0
|
||||
21:46:19.695637 IP 10.10.1.10.34940 > 10.10.1.199.1029: Flags [S], seq 140319147, win 29200, options [mss 1460,sackOK,TS val 3547090335 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
|
||||
21:46:19.695650 IP 10.10.1.199.1029 > 10.10.1.10.34940: Flags [R.], seq 0, ack 140319148, win 0, length 0
|
||||
21:46:19.695664 IP 10.10.1.10.45648 > 10.10.1.199.5060: Flags [S], seq 2203629201, win 29200, options [mss 1460,sackOK,TS val 3547090335 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
|
||||
21:46:19.695775 IP 10.10.1.10.49028 > 10.10.1.199.2000: Flags [S], seq 635990431, win 29200, options [mss 1460,sackOK,TS val 3547090335 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
|
||||
21:46:19.695790 IP 10.10.1.199.2000 > 10.10.1.10.49028: Flags [R.], seq 0, ack 635990432, win 0, length 0
|
||||
```
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||||
### 过滤 Nmap NSE 脚本测试结果
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本例中 Nmap NSE 测试脚本 `http-enum.nse` 用来检测 HTTP 服务的合法 URL。
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在执行脚本测试的主机上：
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```bash
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bash
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复制代码$ nmap -p 80 --script=http-enum.nse targetip
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```
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在目标主机上：
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```bash
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||||
bash
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复制代码$ tcpdump -nn port 80 | grep "GET /"
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GET /w3perl/ HTTP/1.1
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GET /w-agora/ HTTP/1.1
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GET /way-board/ HTTP/1.1
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GET /web800fo/ HTTP/1.1
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GET /webaccess/ HTTP/1.1
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||||
GET /webadmin/ HTTP/1.1
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||||
GET /webAdmin/ HTTP/1.1
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```
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||||
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### 抓取 DNS 请求和响应
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向 Google 公共 DNS 发起的出站 `DNS` 请求和 A 记录响应可以通过 tcpdump 抓取到：
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```bash
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||||
bash
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||||
复制代码$ tcpdump -i wlp58s0 -s0 port 53
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||||
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||||
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
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||||
listening on wlp58s0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
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||||
14:19:06.879799 IP test.53852 > google-public-dns-a.google.com.domain: 26977+ [1au] A? play.google.com. (44)
|
||||
14:19:07.022618 IP google-public-dns-a.google.com.domain > test.53852: 26977 1/0/1 A 216.58.203.110 (60)
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||||
```
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### 抓取 HTTP 有效数据包
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抓取 80 端口的 HTTP 有效数据包，排除 TCP 连接建立过程的数据包（SYN / FIN / ACK）：
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```bash
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bash
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||||
复制代码$ tcpdump 'tcp port 80 and (((ip[2:2] - ((ip[0]&0xf)<<2)) - ((tcp[12]&0xf0)>>2)) != 0)'
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```
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### 将输出内容重定向到 Wireshark
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通常 `Wireshark`（或 tshark）比 tcpdump 更容易分析应用层协议。一般的做法是在远程服务器上先使用 `tcpdump` 抓取数据并写入文件，然后再将文件拷贝到本地工作站上用 `Wireshark` 分析。
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还有一种更高效的方法，可以通过 ssh 连接将抓取到的数据实时发送给 Wireshark 进行分析。以 MacOS 系统为例，可以通过 `brew cask install wireshark` 来安装，然后通过下面的命令来分析：
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```bash
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bash
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复制代码$ ssh root@remotesystem 'tcpdump -s0 -c 1000 -nn -w - not port 22' | /Applications/Wireshark.app/Contents/MacOS/Wireshark -k -i -
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```
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例如，如果想分析 DNS 协议，可以使用下面的命令：
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```bash
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bash
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复制代码$ ssh root@remotesystem 'tcpdump -s0 -c 1000 -nn -w - port 53' | /Applications/Wireshark.app/Contents/MacOS/Wireshark -k -i -
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```
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抓取到的数据：
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`-c` 选项用来限制抓取数据的大小。如果不限制大小，就只能通过 `ctrl-c` 来停止抓取，这样一来不仅关闭了 tcpdump，也关闭了 wireshark。
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### 找出发包最多的 IP
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找出一段时间内发包最多的 IP，或者从一堆报文中找出发包最多的 IP，可以使用下面的命令：
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```bash
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||||
bash
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复制代码$ tcpdump -nnn -t -c 200 | cut -f 1,2,3,4 -d '.' | sort | uniq -c | sort -nr | head -n 20
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tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
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||||
listening on enp7s0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
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||||
200 packets captured
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261 packets received by filter
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||||
0 packets dropped by kernel
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108 IP 10.10.211.181
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91 IP 10.10.1.30
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1 IP 10.10.1.50
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```
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- **cut -f 1,2,3,4 -d '.'** : 以 `.` 为分隔符，打印出每行的前四列。即 IP 地址。
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- **sort | uniq -c** : 排序并计数
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- **sort -nr** : 按照数值大小逆向排序
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### 抓取用户名和密码
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本例将重点放在标准纯文本协议上，过滤出于用户名和密码相关的报文：
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```bash
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bash
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复制代码$ tcpdump port http or port ftp or port smtp or port imap or port pop3 or port telnet -l -A | egrep -i -B5 'pass=|pwd=|log=|login=|user=|username=|pw=|passw=|passwd=|password=|pass:|user:|username:|password:|login:|pass |user '
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```
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### 抓取 DHCP 报文
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最后一个例子，抓取 DHCP 服务的请求和响应报文，67 为 DHCP 端口，68 为客户机端口。
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```bash
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bash
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||||
复制代码$ tcpdump -v -n port 67 or 68
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tcpdump: listening on enp7s0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes
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||||
14:37:50.059662 IP (tos 0x10, ttl 128, id 0, offset 0, flags [none], proto UDP (17), length 328)
|
||||
0.0.0.0.68 > 255.255.255.255.67: BOOTP/DHCP, Request from 00:0c:xx:xx:xx:d5, length 300, xid 0xc9779c2a, Flags [none]
|
||||
Client-Ethernet-Address 00:0c:xx:xx:xx:d5
|
||||
Vendor-rfc1048 Extensions
|
||||
Magic Cookie 0x63825363
|
||||
DHCP-Message Option 53, length 1: Request
|
||||
Requested-IP Option 50, length 4: 10.10.1.163
|
||||
Hostname Option 12, length 14: "test-ubuntu"
|
||||
Parameter-Request Option 55, length 16:
|
||||
Subnet-Mask, BR, Time-Zone, Default-Gateway
|
||||
Domain-Name, Domain-Name-Server, Option 119, Hostname
|
||||
Netbios-Name-Server, Netbios-Scope, MTU, Classless-Static-Route
|
||||
NTP, Classless-Static-Route-Microsoft, Static-Route, Option 252
|
||||
14:37:50.059667 IP (tos 0x10, ttl 128, id 0, offset 0, flags [none], proto UDP (17), length 328)
|
||||
0.0.0.0.68 > 255.255.255.255.67: BOOTP/DHCP, Request from 00:0c:xx:xx:xx:d5, length 300, xid 0xc9779c2a, Flags [none]
|
||||
Client-Ethernet-Address 00:0c:xx:xx:xx:d5
|
||||
Vendor-rfc1048 Extensions
|
||||
Magic Cookie 0x63825363
|
||||
DHCP-Message Option 53, length 1: Request
|
||||
Requested-IP Option 50, length 4: 10.10.1.163
|
||||
Hostname Option 12, length 14: "test-ubuntu"
|
||||
Parameter-Request Option 55, length 16:
|
||||
Subnet-Mask, BR, Time-Zone, Default-Gateway
|
||||
Domain-Name, Domain-Name-Server, Option 119, Hostname
|
||||
Netbios-Name-Server, Netbios-Scope, MTU, Classless-Static-Route
|
||||
NTP, Classless-Static-Route-Microsoft, Static-Route, Option 252
|
||||
14:37:50.060780 IP (tos 0x0, ttl 64, id 53564, offset 0, flags [none], proto UDP (17), length 339)
|
||||
10.10.1.1.67 > 10.10.1.163.68: BOOTP/DHCP, Reply, length 311, xid 0xc9779c2a, Flags [none]
|
||||
Your-IP 10.10.1.163
|
||||
Server-IP 10.10.1.1
|
||||
Client-Ethernet-Address 00:0c:xx:xx:xx:d5
|
||||
Vendor-rfc1048 Extensions
|
||||
Magic Cookie 0x63825363
|
||||
DHCP-Message Option 53, length 1: ACK
|
||||
Server-ID Option 54, length 4: 10.10.1.1
|
||||
Lease-Time Option 51, length 4: 86400
|
||||
RN Option 58, length 4: 43200
|
||||
RB Option 59, length 4: 75600
|
||||
Subnet-Mask Option 1, length 4: 255.255.255.0
|
||||
BR Option 28, length 4: 10.10.1.255
|
||||
Domain-Name-Server Option 6, length 4: 10.10.1.1
|
||||
Hostname Option 12, length 14: "test-ubuntu"
|
||||
T252 Option 252, length 1: 10
|
||||
Default-Gateway Option 3, length 4: 10.10.1.1
|
||||
```
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||||
## 5. 总结
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本文主要介绍了 `tcpdump` 的基本语法和使用方法，并通过一些示例来展示它强大的过滤功能。将 tcpdump 与 wireshark 进行组合可以发挥更强大的功效，本文也展示了如何优雅顺滑地结合 tcpdump 和 wireshark。如果你想了解更多的细节，可以查看 tcpdump 的 `man` 手册。
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||||
作者：米开朗基杨
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链接：https://juejin.cn/post/6844904084168769549
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来源：稀土掘金
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著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。
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