tcpdump剖析：入门网络流量分析实战指南
“每一个优秀的工程师，都应该能在黑暗中（命令行下）仅凭字符跳动诊断问题。”
1 tcpdump简介
- tcpdump是一个基于命令行的网络抓包工具，支持捕获和分析网络接口上的数据包。它可以捕获TCP、UDP、ICMP等多种协议的数据包，并以文本形式显示出来。
- tcpdump是网络故障排查、协议分析和安全审计的重要工具。
2 tcpdump安装
yum install tcpdump -y
[root@node3 ~]# yum install tcpdump -y
Loaded plugins: fastestmirror, langpacks
Loading mirror speeds from cached hostfile
Resolving Dependencies
There are unfinished transactions remaining. You might consider running yum-complete-transaction, or "yum-complete-transaction --cleanup-only" and "yum history redo last", first to finish them. If those don't work you'll have to try removing/installing packages by hand (maybe package-cleanup can help).
--> Running transaction check
---> Package tcpdump.x86_64 14:4.9.2-4.el7_7.1 will be installed
--> Finished Dependency Resolution
Dependencies Resolved
=================================================================================================================================================================================
Package Arch Version Repository Size
=================================================================================================================================================================================
Installing:
tcpdump x86_64 14:4.9.2-4.el7_7.1 local 422 k
Transaction Summary
=================================================================================================================================================================================
Install 1 Package
Total download size: 422 k
Installed size: 1.0 M
Downloading packages:
tcpdump-4.9.2-4.el7_7.1.x86_64.rpm | 422 kB 00:00:00
Running transaction check
Running transaction test
Transaction test succeeded
Running transaction
Installing : 14:tcpdump-4.9.2-4.el7_7.1.x86_64 1/1
Verifying : 14:tcpdump-4.9.2-4.el7_7.1.x86_64 1/1
Installed:
tcpdump.x86_64 14:4.9.2-4.el7_7.1
Complete!
[root@node3 ~]# tcpdump --version
tcpdump version 4.9.2
libpcap version 1.5.3
OpenSSL 1.0.2k-fips 26 Jan 2017
[root@node3 ~]# 3 基础语法
3.1 命令格式
命令格式：tcpdump [选项] [过滤表达式]
3.2 基本选项
| 选项 | 说明 |
| -i | 指定监听的网络接口（如eth0），使用-i any可以监听所有接口 |
| -n | 不解析主机名（直接显示IP地址） |
| -nn | 不解析主机名和端口号（直接显示IP地址和端口号） |
| -s | 设置捕获数据包的长度（默认 96 字节），使用-s 0捕获完整数据包 |
| -c | 捕获指定数量的数据包后退出 |
| -w | 将捕获的数据包写入文件（如-w test.cap） |
| -r | 从文件中读取数据包（如-r test.cap） |
| -v | 显示更详细的信息（如TTL、IP选项等） |
| -vv | 显示更详细的信息（比-v更详细） |
| -vvv | 显示最详细的信息 |
| -q | 安静模式，减少输出信息 |
| -t | 不显示时间戳 |
| -tt | 显示时间戳（自1970年1月1日以来的秒数） |
| -ttt | 显示当前包与上一个包的时间间隔（单位：秒） |
| -tttt | 显示完整的时间戳（包括日期和时间） |
| -X | 以十六进制和ASCII格式显示数据包内容 |
| -XX | 以十六进制和ASCII格式显示数据包内容（包括链路层头部） |
| -A | 以ASCII格式显示数据包内容 |
| -e | 显示链路层头部信息（如MAC地址） |
| -l | 将输出行缓冲（适合将输出通过管道传递给其他命令） |
| -D | 列出所有可用的网络接口 |
3.3 过滤选项
| 过滤表达式 | 说明 |
| host | 捕获与指定IP地址相关的流量（源或目标） |
| src | 捕获源IP为指定地址的流量 |
| dst | 捕获目标IP为指定地址的流量 |
| net | 捕获与指定网络相关的流量（如192.168.10.0/24） |
| port | 捕获与指定端口相关的流量 |
| src port | 捕获源端口为指定端口的流量 |
| dst port | 捕获目标端口为指定端口的流量 |
| proto | 捕获指定协议的流量（如tcp、udp、icmp） |
| tcp | 捕获TCP流量 |
| udp | 捕获UDP流量 |
| icmp | 捕获ICMP流量 |
| arp | 捕获ARP流量 |
| vlan | 捕获指定VLAN ID的流量 |
| less | 捕获长度小于指定值的数据包 |
| greater | 捕获长度大于指定值的数据包 |
3.4 高级过滤举例
| 过滤表达式 | 说明 |
| tcp[tcpflags] & (tcp-syn) != 0 | 捕获TCP SYN包 |
| tcp[tcpflags] & (tcp-ack) != 0 | 捕获TCP ACK包 |
| tcp[tcpflags] & (tcp-rst) != 0 | 捕获TCP RST包 |
| tcp[tcpflags] & (tcp-fin) != 0 | 捕获TCP FIN包 |
| tcp[tcpflags] & (tcp-syn-tcp-ack) != 0 | 捕获TCP SYN-ACK包 |
| icmp[icmptype] == icmp-echo | 捕获ICMP Echo请求（ping请求） |
| icmp[icmptype] == icmp-echoreply | 捕获ICMP Echo响应（ping响应） |
3.5 组合过滤
使用逻辑运算符组合多个过滤条件：
- and（与）：tcp and port 80
- or（或）：port 80 or port 443
- not（非）：not arp
4 BPF过滤器：网络分析的“SQL”语句
4.1 BPF过滤器简介
BPF是一种内核级别的数据包过滤机制，它允许用户定义过滤规则，内核会根据这些规则直接过滤数据包，从而减少用户空间和内核空间之间的数据传输，提高性能。BPF过滤器的核心特点：
- 高效：在内核层面过滤数据包，减少不必要的数据拷贝
- 灵活：支持复杂的过滤规则，可以基于协议、端口、IP地址、MAC地址等条件进行过滤
- 广泛应用：被 tcpdump、Wireshark等工具广泛使用
BPF过滤器语法：
- 比较操作符：==、!=、>、<、>=、<=
- 逻辑操作符：and（&&）、or（||）、not（!）
- 协议字段：可以直接访问协议头部的字段（如 IP地址、端口号、协议类型等）
4.2 过滤三要素
4.2.1 类型（type）
类型：用于指定过滤的目标，常见的类型包括：
- host：过滤特定IP地址
- port：过滤特定端口
- net：过滤特定网络段
# 抓取特定IP的流量
tcpdump host 192.168.10.30
# 抓取端口范围1000-8080的流量
tcpdump portrange 1000-80804.2.2 方向（dir）
方向：用于指定流量的来源或目的地，常见的方向包括：
- src：源地址或源端口
- dst：目的地址或目的端口
# 抓取源地址在192.168.10.0/24网段的流量
tcpdump src net 192.168.10.0/24
# 抓取目标地址为192.168.10.30端口为3306的流量
tcpdump dst 192.168.10.30 and port 3306
# 协议proto：tcp/udp/icmp/arp
tcpdump udp port 53 # 抓DNS流量
tcpdump arp # 抓ARP广播4.2.3 协议（proto）
协议：用于指定过滤的协议类型，常见的协议包括：
- tcp：TCP协议
- udp：UDP协议
- icmp：ICMP协议
- arp：ARP协议
# 抓取DNS流量（UDP端口53）
tcpdump udp port 53
# 抓取ARP广播流量
tcpdump arp4.3 逻辑组合过滤
# 抓取特定主机的HTTP流量
tcpdump tcp port 80 and host 192.168.10.32
# 抓取源地址在192.168.10.0/24网段的DNS查询
tcpdump src net 192.168.10.0/24 and udp port 53
# 抓取目标端口为443流量
tcpdump dst port 4435 高级用法
5.1 捕获、保存、读取流量
# 捕获并保存流量
tcpdump -i eth0 -w test.cap
# 读取保存的流量文件
tcpdump -r capture.pcap5.2 捕获指定长度数据包
tcpdump -i eth0 -s 15005.3 捕获特定时间段的流量
# 在10秒后停止捕获
timeout 10 tcpdump -i eth05.4 过滤TCP重传数据包
tcpdump -i any -n -s 0 "tcp[tcpflags] & (tcp-rst|tcp-ack) != 0" -tttt5.5 过滤TCP重复确认数据包
tcpdump -i any -n -s 0 "tcp[tcpflags] & tcp-ack != 0" -tttt5.6 资源消耗控制
# 限制内存使用（避免OOM）
tcpdump -i any -w trace.pcap -W 10 -C 1006 总结
tcpdump的魅力在于它不仅仅是抓包工具，更是网络协议的显微镜，广泛用于捕获和分析网络流量。它能够捕获网络接口上的数据包，并以可读的格式显示出来，帮助网络管理员和开发人员诊断网络问题、分析协议行为以及排查安全事件！
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