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  • linux抓包命令-tcpdump命令详解

      最近调试支付接口的时候,遇到了一个奇怪的问题:我按照支付接口文档,对接支付通道,当消费业务正常后,调试查余和冲正的时候,支付通道的对接技术告诉我,系统没有我们支付系统的请求报文,数据库和日志中都没有,我查看我们系统已经将报文想消费报文那样发给同一台服务器。后来想了想是不是他们的服务器是集群服务,业务处理不在一台服务器上,或者防火墙包过滤掉了,后来经过确认排除这些原因。

      静下心想一想,数据无非经历了计算机网络的5层:应用层,传输层,网络层,数据链路,物理层。我想到了抓包工具tcpdump。经过抓包发现,我们系统确实和支付系统经历的三次握手建立了链接,并发送了报文数据,可是对接技术一直找不到问题所在。我告诉他,问题应该还是在应用层,只是错误应该出现在没有开始记录到日志文件的地方。最后,确实是这样。

      下边详细描述一下tcpdump:

      概述:tcpdump是一个用于截取网络分组,并输出分组内容的抓包工具,类似于window下的wireshark。tcpdump凭借强大的功能和灵活的截取策略,使其成为类UNIX系统下用于网络分析和问题排查的首选工具。 tcpdump存在于基本的Linux系统中,由于它需要将网络界面设置为混杂模式,普通用户不能正常执行,但具备root权限的用户可以直接执行它来获取网络上的信息。使用whereis命令查找是否安装tcpdump,并找到其命令的位置。

      原理:tcpdump工作原理是将网络中传送的数据包的“头”完全截获下来提供分析,类似防火墙的包过滤。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。注意:不带参数的tcpdump会收集网络中所有的信息包头,数据量巨大,必须过滤。

      选项介绍:

    -A 以ASCII格式打印出所有分组,并将链路层的头最小化。 
    -c 在收到指定的数量的分组后,tcpdump就会停止。 
    -C 在将一个原始分组写入文件之前,检查文件当前的大小是否超过了参数file_size 中指定的大小。如果超过了指定大小,则关闭当前文件,然后在打开一个新的文件。参数 file_size 的单位是兆字节(是1,000,000字节,而不是1,048,576字节)。 
    -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。 
    -D 打印出系统中所有可以用tcpdump截包的网络接口。 
    -e 在输出行打印出数据链路层的头部信息。 
    -E 用spi@ipaddr algo:secret解密那些以addr作为地址,并且包含了安全参数索引值spi的IPsec ESP分组。 
    -f 将外部的Internet地址以数字的形式打印出来。 
    -F 从指定的文件中读取表达式,忽略命令行中给出的表达式。 
    -i 指定监听的网络接口。 
    -l 使标准输出变为缓冲行形式,可以把数据导出到文件。 
    -L 列出网络接口的已知数据链路。 
    -m 从文件module中导入SMI MIB模块定义。该参数可以被使用多次,以导入多个MIB模块。 
    -M 如果tcp报文中存在TCP-MD5选项,则需要用secret作为共享的验证码用于验证TCP-MD5选选项摘要(详情可参考RFC 2385)。 
    -b 在数据-链路层上选择协议,包括ip、arp、rarp、ipx都是这一层的。
    -n 不把网络地址转换成名字。
    -nn 不进行端口名称的转换。
    -N 不输出主机名中的域名部分。例如,‘nic.ddn.mil‘只输出’nic‘。 
    -t 在输出的每一行不打印时间戳。 
    -O 不运行分组分组匹配(packet-matching)代码优化程序。 
    -P 不将网络接口设置成混杂模式。 
    -q 快速输出。只输出较少的协议信息。 
    -r 从指定的文件中读取包(这些包一般通过-w选项产生)。 
    -S 将tcp的序列号以绝对值形式输出,而不是相对值。 
    -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。 
    -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;)。 
    -t 不在每一行中输出时间戳。 
    -tt 在每一行中输出非格式化的时间戳。 
    -ttt 输出本行和前面一行之间的时间差。 
    -tttt 在每一行中输出由date处理的默认格式的时间戳。 
    -u 输出未解码的NFS句柄。 
    -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。 
    -w 直接将分组写入文件中,而不是不分析并打印出来。
    tcpdump选项详解

      过滤表达式:tcpdump利用它作为过滤报文的条件,如果一个报文满足表 达式的条件,则这个报文将会被捕获。如果没有给出任何条件,则网络上所有的信息包 将会被截获。 分为一下几种类型:

      ①类型,主要包括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。 

      ②确定传输方向,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。举例说明,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。 注意:实际使用中,因为很多服务器都是NAT的,所以注意过滤的ip地址。

      ③协议,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。

      除了这三种类型的关键字之外,其他重要的关键字如下: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。

    补充:@20170918

     1 # Flags  are  some  combination of S (SYN), F (FIN), P (PUSH), R (RST), U (URG), W (ECN CWR), E (ECN-Echo) or `.' (ACK), or `none'
     2 
     3 # SYN表示建立连接;
     4 # FIN表示关闭连接;
     5 # ACK表示响应;
     6 # PSH表示有 DATA数据传输;
     7 # RST表示连接重置。
     8 
     9 //三次握手
    10 10:06:51.850445 IP 172.16.13.73.54400 > 172.16.13.21.80: Flags [S], seq 3728728114, win 65535, options [mss 1460,nop,wscale 5,nop,nop,TS val 1153519508 ecr 0,sackOK,eol], length 0
    11 10:06:51.853275 IP 172.16.13.21.80 > 172.16.13.73.54400: Flags [S.], seq 1563530223, ack 3728728115, win 14480, options [mss 1460,sackOK,TS val 2232830629 ecr 1153519508,nop,wscale 7], length 0
    12 10:06:51.853303 IP 172.16.13.73.54400 > 172.16.13.21.80: Flags [.], ack 1, win 4117, options [nop,nop,TS val 1153519510 ecr 2232830629], length 0
    13 
    14 
    15 //通信
    16 10:07:06.761370 IP 172.16.13.73.54400 > 172.16.13.21.80: Flags [P.], seq 1:5, ack 1, win 4117, options [nop,nop,TS val 1153534364 ecr 2232830629], length 4: HTTP
    17 10:07:06.763993 IP 172.16.13.21.80 > 172.16.13.73.54400: Flags [.], ack 5, win 114, options [nop,nop,TS val 2232845541 ecr 1153534364], length 0
    18 10:07:06.765269 IP 172.16.13.21.80 > 172.16.13.73.54400: Flags [P.], seq 1:312, ack 5, win 114, options [nop,nop,TS val 2232845541 ecr 1153534364], length 311: HTTP: HTTP/1.1 400 Bad Request
    19 
    20 
    21 
    22 //四次挥手
    23 10:07:06.765271 IP 172.16.13.21.80 > 172.16.13.73.54400: Flags [F.], seq 312, ack 5, win 114, options [nop,nop,TS val 2232845541 ecr 1153534364], length 0
    24 10:07:06.765283 IP 172.16.13.73.54400 > 172.16.13.21.80: Flags [.], ack 312, win 4108, options [nop,nop,TS val 1153534367 ecr 2232845541], length 0
    25 10:07:06.765291 IP 172.16.13.73.54400 > 172.16.13.21.80: Flags [.], ack 313, win 4108, options [nop,nop,TS val 1153534367 ecr 2232845541], length 0
    26 10:07:06.765444 IP 172.16.13.73.54400 > 172.16.13.21.80: Flags [F.], seq 5, ack 313, win 4108, options [nop,nop,TS val 1153534367 ecr 2232845541], length 0
    27 10:07:06.767870 IP 172.16.13.21.80 > 172.16.13.73.54400: Flags [.], ack 6, win 114, options [nop,nop,TS val 2232845544 ecr 1153534367], length 0
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