linux下网络发包工具

第1章.     说明

本文档只适用于Tcpreplay3.x。

第2章.     Tcpreplay系列工具

2.1. 概述

首先推荐一个网站：http://tcpreplay.synfin.net/，上面有Tcpreplay的安装包和很多文档，包括手册、man页和FAQ等。本文也是在参考这个网站的基础上，通过一些实验而得出的。

Tcpreplay是一系列工具的总称，包括tcpreplay、tcprewrite和tcpprep等工具，这也是Tcpreplay的第一个字母大写的原因。它用来在Unix系统或类Unix系统上重放网络包。这些包是由tcpdump、ethereal和wireshark等软件抓取到的，即pcap格式的数据包。

正因为Tcpreplay有重放数据包的功能，所以它常被用来模拟IDS攻击等测试环境，被广泛地用来测试防火墙和IDS工具的安全性。

2.2. 功能

安装Tcpreplay包时，默认情况下是安装了如表1所示的这些工具的。表 1还给出了各个工具的功能。

工具	功能
tcpreplay	重发pcap文件中的数据包。
tcprewrite	改写pcap数据包的2-4层的头部信息，即MAC地址、IP地址和PORT等。
tcpprep	区分pcap数据包的流向，即区分出客户端和服务器。

表 1 Tcpreplay系列工具的功能

2.3. 各工具的组合

从表1可以看出tcpreplay负责发送数据包，tcprewrite用来改写数据包，tcpprep用来区分客户端和服务器。

1)        因为数据包中的内容都是双向的（客户端->服务器，服务器->客户端），tcprewrite改写数据，tcpreplay发送数据包时都应该区分方向（即区分客户端和服务器），因此这两个工具一般是工作在tcpprep的基础上的。

2)        tcpreplay可以发送任意pcap数据包，如果它想改变发送内容，就必须先用tcprewrite来改写数据包，然后再发送改写后的数据包。

2.4. 补充说明

Tcpreplay2.x中的tcpreplay将区分客户端和服务器、改写数据包，发送数据包等功能都集成在一起。Tcpreplay3.x为了设计的简单和使用的方便性而做了上述的改进。

第3章.     Tcpreplay的安装、配置

3.1. 相关的准备

Tcpreplay要实现它的功能要用到其它一些库。

1)        libpcap库。libpcap库是推荐而且几乎是必须的。Tcpreplay用它来发送数据包。请下载安装libpcap0.7.2及以上版本。

2)        tcpdump。强烈推荐但不是必需的一个工具。Tcpreplay用它来解码数据包，而且我们也可以用它的抓包功能来配合Tcpreplay的使用。当然，ethereal等软件也可以实现这样的功能，但tcpdump无疑是性价比最高的。

3)        libnet库。不推荐的一个库。Tcpreplay也可用它来发送数据包，但由于libnet自身的bug比较多且已不再有人维护，Tcpreplay未来版本有可能取消对它的支持。

更详细的说明请参看http://tcpreplay.synfin.net/上的相关内容

3.2. 安装步骤

首先，下载安装包。Tcpreplay的源码安装包可以在http://tcpreplay.synfin.net/上下载到。

然后解压安装包。假设安装包名字为tcpreplay-3.3.0.tar.gz，所在的目录为/urs/local/src，所用的操作系统为redhat9，解压安装包可以直接输入“tar –xzvf tcpreplay-3.3.0.tar.gz”。

进入解压后的文件夹。输入指令“cd tcpreplay-3.3.0”。

遵循一般的软件安装步骤，如下所示。

$./configure

$make      

$make install

上面是最简化的安装。如果你还有其它安装和配置需求，请查看安装包中的INSTALL和README文档。

第4章.     Tcpreplay的使用

本部分将结合一个实例来讲解。先说明一下这个实例的运行环境和测试思路。本实例采用的是tcpreplay-3.3.0，运行在远程linux服务器上，用来发送http.pcap中的内容，同时在服务器上我用tcpdump来抓取tcpreplay发出的包；在本地windows中我用wireshark（ethereal的增强版本）来观察从服务器上下载过来的各种数据包（即tcpdump抓取到的包、tcprewrite修改后的包，这些包是通过ftp或ssh下载过来的）。

4.1. 指令风格简介

Tcpreplay系列工具的指令风格一致，都比较简洁。你可以键入“man tcpreplay”或“tcpreplay -h”类似指令来查得相关帮助。下面的讲述以tcpreplay为例。

指令的选项分简短的和完整两种形式。如查询版本的简短选项是“-V”，完整形式则是“--version”。

有的选项带有参数，而且两种选项的输入参数的形式不同。如以缓存文件选项为例，对于简短选项，形式是“-c pathname”；对于完整选项，形式是“--cachefile=pathname”。pathname是缓存文件的路径。

4.2. 区分客户端和服务器

输入如下指令。

$tcpprep –-port –cachefile=cache_test.cache --pcap=http.pcap

tcpprep的详细使用请参看相关手册（如man手册）。

--port是指tcpprep用port-split模式来区分客户端和服务器。在这种模式下，所有目的端口<1024的，将被视作客户端－>服务器的包，否则视为服务器->客户端的包。tcppgrep有auto，cidr，regex，port和mac等多种模式，各种模式的详细情况请查看相关手册（如man手册）。

--pcap=http.pcap是指tcpprep处理的是http.pcap这个文件。

--cachefile=cache_test_cache是指tcpgrep处理后的信息存放在cache_test_cahe这个文件中。这个文件在tcprewrite和tcpreplay中将用到。

整个指令的意思就是采用port-spllit模式来处理http.pcap文件（区分http.pcap中的客户端和服务器），然后将处理结果存到cache_test_cache文件中。

4.3. 改写数据包的的内容

输入如下指令。

$tcprewrite --endpoints=192.168.0.1:192.168.0.2 --cachefile=cache_test.cache

--infile=http.pcap --outfile=http_rewrite.pcap

tcprewrite的详细使用请参看相关手册（如man手册）。

--endpoints=192.168.0.1:192.168.0.2是指将客户端ip修改为192.168.0.1，将服务器ip修改为192.168.88.0.2，注意3.x版本的Tcpreplay自动地将IP的校验和修改好。用wireshark查看http_rewrite.pcap可以得到这个修改结果。

--cachefile=cache_test_cache是指tcprewrite用tcpprep 上步的处理结果——cache_test.cache来区分方向。

--infile=http.pcap是指要处理的pcap文件是http.pcap。

--outfile=http_rewrite_pcap是指处理结果存在http_rewrite_pcap文件中。这个文件将是tcpreplay发送数据包的来源。

4.4. 发送数据包

输入如下指令。

$tcpreplay –intf1=eth0 –intf2=eth0 –t –cachefile=cache_test.cache http_rewrite_pcap

tcpreplay的详细使用请参看相关手册（如man手册）。

--intf1=eth0是指主接口是eth0，客户端－>服务器的数据包通过这个接口发送。服务器和客户端的区分是从tcpprep的处理结果cache_test.cache中得到的。

--intf2=eth0是指从接口是eth0，服务器－>客户端的数据包通过这个接口发送。

--cachefile=cache_test_cache是指tcpreplay用tcpprep 上步的处理结果——cache_test.cache来区分方向。

http_rewrite.pcap是指tcpreplay发送的是来自http_rewrite.pcap这个文件中的数据包。

4.5. 合理使用tcpdump

我们可以合理地使用tcpdump来配合tcpreplay的使用。举两个例子。

4.5.1. 抓包

用tcpdump 抓取tcpreplay在eth0端口发出的tcp包，并要求这些包的目的地址是192.168.0.2，可输入如下的指令。

tcpdump –i eth0 –w tcpdump.pcap –s 0 '(tcp and (dst host 192.168.0.2) ) '

-w tcpdump.pcap是指将抓取到的包存到tcpdump.pcap这个文件中，-s 0是指尽可能大的抓取每个包（尽量不截断），最后面的单引号里的内容是过滤规则。

4.5.2. 选包

又如你只想把test.pcap文件中端口号为80的tcp包（http包）提取出来，再转交给tcpreplay去发送，可以这样做。

$ tcpdump -r test.pcap -w http_only.pcap –s 0 tcp port 80

-r test.pcap是指从test.pcap中读包。这个指令的意思是从test.pcap中读包后，根据“tcp port 80”这个过滤规则筛选出满足要求的包，将这些包存到http_only.pcap这个文件中去。

此后我们就可以用tcpreplay来发送http_only.pcap中的http包了。

4.6. TCPReplay使用

TCPReplay主要功能是将PCAP包重新发送，用于性能或者功能测试。但是在测试环境与原转包系统结构一般是不同的。比如被测试机的二层MAC地址与抓包机器的MAC不同，所以被测试机在二层处理时发现目的MAC不是自己，就会把packet丢弃。协议栈把目的MAC与本机的MAC匹配，才会将packet交给上层处理。为了实现测试，需要使用TCPReplay的两个配套工具，TCPPrep和TCPRewrite。这两个工具和TCPReplay的详细用法可以通过MAN来查询，这里不再细讲。此处通过一个经过测试的实例来介绍他们的用法。

测试拓扑图如下图所示
其中TCPReplay机器的配置为：
OS： Ubuntu9.04
内核版本：2.6.28
TCPReplay版本：3.3.2（不同版本命令可能稍有不同，具体请通过MAN查询）
网卡：Intel e1000e 双千兆
PCAP文件：test.tcpdump

测试第一步：预处理生成Cache,命令为
tcpprep -a client -i test.tcpdump -o test.cache

这条命令将PCAP文件分成客户端和服务端，默认为客户端。发送时packet将分别从客户端和服务端发出。

测试第二步：重写IP地址和MAC地址，命令为：
tcprewrite -e 192.85.1.2:192.85.2.2 --enet-dmac=00:15:17:2b:ca:14,00:15:17:2b:ca:15 --enet-smac=00:10:f3:19:79:86,00:10:f3:19:79:87 -c test.cache -i test.tcpdump -o 1.pcap

这条命令将eth0设为服务端接口，eth1设为客户端接口，重写了IP和MAC,可通过wireshark等工具打开1.pcap，查看修改是否成功。

测试第三步：重放packet，首先为了获取更高的发送速度，可以把文件放到/dev/shm目录下，最高速度有1倍左右的加速。重放命令为：
tcpreplay -i eth0 -I eth1 -l 1000 -t -c /dev/shm/test.cache /dev/shm/1.pcap

这条命令将文件以最高速率循环发送1000次。


上述步骤通过测试，保证能够通过。