linux中tcpdump的详细用法

在调试网络通信程序是tcpdump是必备工具。tcpdump很强大，可以看到网络通信的每个细节。如TCP，可以看到3次握手，PUSH/ACK数据推送，close4次挥手，全部细节。包括每一次网络收包的字节数，时间等。

tcpdump的选项

• -a —— 将网络地址和广播地址转变成名字
• -d —— 将匹配信息包的代码以人们能够理解的汇编格式给出
• -dd —— 将匹配信息包的代码以c语言程序段的格式给出
• -ddd —— 将匹配信息包的代码以十进制的形式给出
• -e —— 在输出行打印出数据链路层的头部信息
• -f —— 将外部的Internet地址以数字的形式打印出来
• -l —— 使标准输出变为缓冲行形式
• -n —— 不把网络地址转换成名字
• -nn：   指定将每个监听到的数据包中的域名转换成IP、端口从应用名称转换成端口号后显示
• -s     从每个分组中读取最开始的snaplen个字节，而不是默认的68个字节。 -s0 防止包截断
• -t —— 在输出的每一行不打印时间戳
• -v —— 输出一个稍微详细的信息，例如在ip包中可以包括ttl和服务类型的信息
• -vv —— 输出详细的报文信息
• -c —— 在收到指定的包的数目后，tcpdump就会停止
• -F —— 从指定的文件中读取表达式,忽略其它的表达式
• -i —— 指定监听的网络接口，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
• -r —— 从指定的文件中读取包(这些包一般通过-w选项产生)
• -w —— 直接将包写入cap文件中，并不分析和打印出来,一般配合wireshark分析
• -T —— 将监听到的包直接解释为指定的类型的报文，常见的类型有rpc （远程过程调用）和snmp（简单网络管理协议）
• -X    告诉tcpdump命令，需要把协议头和包内容都原原本本的显示出来（tcpdump会以16进制和ASCII的形式显示），这在进行协议分析时是绝对的利器。

就是：dump the traffic on a network

tcpdump的表达式

类型的关键字要包括host，net，port

例如 host 210.27.48.2，指明 210.27.48.2是一台主机，net 202.0.0.0 指明 202.0.0.0是一个网络地址，port 23 指明端口号是23。如果没有指定类型，缺省的类型是host.

传输方向的关键字，主要包括src , dst ,dst or src, dst and src ,这些关键字指明了传输的方向

例如 src 210.27.48.2 ,指明ip包中源地址是210.27.48.2 , dst net 202.0.0.0 指明目的网络地址是202.0.0.0 。如果没有指明方向关键字，则缺省是src or dst关键字。

协议的关键字，主要包括fddi,ip,arp,rarp,tcp,udp等类型。Fddi指明是在FDDI(​​分布式​​光 纤数据接口网络)上的特定的网络协议，实际上它是”ether”的别名，fddi和ether具有类似的源地址和目的地址，所以可以将fddi协议包当作 ether的包进行处理和分析。其他的几个关键字就是指明了监听的包的协议内容。如果没有指定任何协议，则tcpdump将会监听所有协议的信息包。

其他重要的关键字：gateway, broadcast,less,greater,还有三种逻辑运算，取非运算是 ‘not ‘ ‘! ‘, 与运算是’and’,'&&’;或运算 是’or’ ,’││’；这些关键字可以组合起来构成强大的组合条件来满足人们的需要，下面举几个例子来说明。

A）跟10.66.151.82:6379(redis服务器)交互的所有tcp数据包（双向）：

tcpdump tcp port 6379 and host 10.66.151.82 -X

16:53:01.883032  phpmianshi.com.36822 > 10.66.151.82.6379: Flags

[S], seq 1943657014, win 29200, options [mss 1460,sackOK,TS val 814732894 ecr 0

,nop,wscale 7], length 0

16:53:01.883220 IP 10.66.151.82.6379 > phpmianshi.com.36822: Flags

 [S.], seq 453036003, ack 1943657015, win 14480, options [mss 1424,sackOK,TS val

 4119054316 ecr 814732894,nop,wscale 7], length 0

16:53:01.883234 IP phpmianshi.com.36822 > 10.66.151.82.6379: Flags

 [.], ack 1, win 229, options [nop,nop,TS val 814732894 ecr 4119054316], length

16:53:01.883358 IP phpmianshi.com.36822 > 10.66.151.82.6379: Flags

 [P.], seq 1:47, ack 1, win 229, options [nop,nop,TS val 814732894 ecr 411905431

6], length 29: RESP "AUTH" "password"

tcpdump的输出结果 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

16:53:01.883358   时间带有精确到微妙

IP  表示这个包在网路层，是IP包

phpmianshi.com.36822 > 10.66.151.82.6379 表示通信的流向，36822 是客户端，6379是服务器端

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

[S] 表示这是一个SYN请求

[S.] 表示这是一个SYN+ACK确认包

[.] 表示这是一个ACK确认包

[P] 表示这个是一个数据推送，可以是从服务器端向客户端推送，也可以从客户端向服务器端推

[F] 表示这是一个FIN包，是关闭连接操作，client/server都有可能发起

[R] 表示这是一个RST包，与F包作用相同，但RST表示连接关闭时，仍然有数据未被处理。可以理解为是强制切断连接

win 29200是指滑动窗口大小

length 29指数据包的大小， 因为 SYN 包不带 TCP payload，所有信息都在 TCP header，所以length 为 0

截获主机hostname发送的所有数据

tcpdump src host hostname

监视所有送到主机hostname的数据包

tcpdump dst host hostname

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,

tcpdump 'tcp[tcpflags] & (tcp-syn|tcp-fin)!=0'

想获取115.159.122.65.3306之间建立TCP三次握手中带有SYN标记位的网络包.

tcpdump -n -nn 'host 115.159.122.65 and port 3306 and tcp[tcpflags] & tcp-syn!=0'

语法:  proto [ expr : size]

Proto即protocol的缩写，它表示这里要指定的是某种协议名称，如ip,tcp,udp等，链路层协议 ether,fddi,tr,wlan,ppp,slip,link,网络层协议ip,ip6,arp,rarp,icmp，传输层协议tcp,udp等。

expr用来指定数据报字节单位的偏移量，该偏移量相对于指定的协议层，默认的起始位置是0；而size表示从偏移量的位置开始提取多少个字节，可以设置为

1、2、4,默认为1字节。如果只设置了expr，而没有设置size，则默认提取1个字节。比如ip[2:2]，就表示提取出第3、4个字节；而ip[0]则表示提取ip协议头的

第一个字节。在我们提取了特定内容之后，我们就需要设置我们的过滤条件了，我们可用的“比较操作符”包括：>，<，>=，<=，=，!=，总共有6个。

举例：想截取每个TCP会话的起始和结束报文(SYN 和 FIN 报文), 而且会话中有一个远程主机.

tcpdump 'tcp[13] & 3 != 0 and not(src and dst net 172.16.0.0)' -nn

如果熟悉tcp首部报文格式可以比较容易理解这句话，因为tcp偏移13字节的位置为2位保留位和6位标志位(URG,ACK,PSH,RST,SYN,FIN), 所以与3相与就可以得出

SYN,FIN其中是否一个置位1. 

从上面可以看到在写过滤表达式时，需要我们对协议格式比较理解才能把表达式写对。为了让tcpdump工具更人性化一些，有一些常用的偏移量，

可以通过一些名称来代替，比如icmptype表示ICMP协议的类型域、icmpcode表示ICMP的code域，tcpflags 则表示TCP协议的标志字段域。

更进一步的，对于ICMP的类型域，可以用这些名称具体指代：

icmp-echoreply,icmp-unreach, icmp-sourcequench, icmp-redirect,icmp-echo, icmp-routeradvert, icmp-routersolicit, icmp-timxceed, icmp-paramprob,icmp-tstamp, icmp-tstampreply, icmp-ireq, icmp-ireqreply, icmp-maskreq,icmp-maskreply。

而对于TCP协议的标志字段域，则可以细分为tcp-fin, tcp-syn, tcp-rst, tcp-push, tcp-ack, tcp-urg。

对于tcpdump 只能通过经常操作来熟练这些语句了。

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

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。

对于复杂的 pcap，例如，其中包含了上百个 IP 地址、上千个端口、上万个连接的 pcap， 通过 tcpdump 看输出可能就比较低效了。

这时，wireshark 这样带图形用户界面，且功能强大的网 络流分析工具就派上了用场。

wireshark 支持强大的过滤功能，支持按 IP、端口、协议、连接、TCP flag 以及它们的各 种组合进行过滤，然后进行分析，大大节省网络排障的时间。

wireshark 官方维护了一个 sample pcap列表

使用技巧：

wireshark导入pcap文件,我们可以看到有TCP Retransmission的情况，右键=>跟踪流=>TCP流  就可以只看跟这个链接相关的流

从结果我们看到，由于没有ack包回复，触发客户端 TCP 超时重传

TCP 重传的机制：指数后退，比如第一次等待 1s，第二次等 待 2s，第三次等待 4s，第四次 8s，5次重传后链接超时

从这个抓包文件看，这次连接没有建立起来，client 没有收到 server 的应答包。要跟进这个问题，就需要在 server 端一起抓包，看应答包是否有发出来 。