網絡數據採集分析工具TcpDump的簡介
顧名思義，TcpDump可以將網絡中傳送的數據包的“頭”完全截獲下來提供分析。它支持針對網絡層、協議、主機、網絡或端口的過濾，並提供 and、or、not等邏輯語句來幫助你去掉無用的信息。tcpdump 就是一種免費的網絡分析工具，尤其其提供了源代碼，公開了接口，因此具備很強的可 擴展性，對於網絡維護和入侵者都是非常有用的工具。tcpdump 存在於基本的FreeBSD系統中，由於它需要將網絡界面設置爲混雜模式，普通用 戶不能正常執行，但具備root權限的用戶可以直接執行它來獲取網絡上的信息。因此係統中存在網絡分析工具主要不是對本機安全的威脅，而是對網絡上的其他 計算機的安全存在威脅。
我們用盡量簡單的話來定義tcpdump ，就是：dump the traffice on a network.，根據使用者的定義對網絡上的數據包進行截獲的包分析工具。作爲互聯網上經典的的系統管理員必備工具，tcpdump 以其強大的功能，靈活的截取策略，成爲每個高級的系統管理員分析網絡，排查問題等 所必備的東西之一。tcpdump 提供了源代碼，公開了接口，因此具備很強的可擴展性，對於網絡維護和入侵者都是非 常有用的工具。tcpdump 存在於基本的FreeBSD系統中，由於它需要將網絡界面設置爲混雜模式，普通用 戶不能正常執行，但具備root權限的用戶可以直接執行它來獲取網絡上的信息。因此係統中存在網絡分析工具主要不是對本機安全的威脅，而是對網絡上的其他 計算機的安全存在威脅。
網絡數據採集分析工具TcpDump的安裝
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在linux 下tcpdump 的安裝十分簡單，一般由兩種安裝方式。一種是以rpm包的形式來進行安裝。另外一 種是以源程序的形式安裝。http://anheng.com.cn/news/24/586.html
rpm 包的形式安裝：這種形式的安裝是最簡單的安裝方法，rpm包是將軟件編譯後打包成二進制的格式，通過rpm命令可以直接安裝，不需要修改任何東西。以超級 用戶登錄，使用命令如下：#rpm -ivh tcpdump -3_4a5.rpm
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這 樣tcpdump 就順利地安裝到你的linux 系 統中。怎麼樣，很簡單吧。源程序的安裝：既然rpm包的安裝很簡單,爲什麼還要採用比較複雜的源程序安裝呢?其實，linux 一 個最大的誘人之處就是在她上面有很多軟件是提供源程序的，人們可以修改源程序來滿足自己的特殊的需要。所以我特別建議朋友們都採取這種源程序的安裝方法。
- 第一步 取得源程序 在源程序的安裝方式中，我們首先要取得tcpdump 的源程序分發包，這種分發包有兩種形式，一種是tar壓縮包(tcpdump -3_4a5.tar.Z),另一種是rpm的分發包(tcpdump -3_4a5.src.rpm)。這兩種形式的內容都是一樣的，不同的僅僅是壓縮
的方式.tar的壓縮包可以使用如下命令解開：
#tar xvfz tcpdump -3_4a5.tar.Z
rpm的包可以使用如下命令安裝:
#rpm -ivh tcpdump -3_4a5.src.rpm
這樣就把tcpdump 的源代碼解壓到/usr/src/redhat/SOURCES目錄下. - 第二步 做好編譯源程序前的準備活動
在編譯源程序之前，最好已經確定庫文件libpcap已經安裝完畢，這個庫文件是tcpdump 軟件所需的庫文件。同樣，你同時還要有一個標準的c語言編譯器。在linux 下 標準的c 語言編譯器一般是gcc。 在tcpdump 的源程序目錄中。有一個文件是Makefile.in，configure命令就 是從Makefile.in文件中自動產生Makefile文件。在Makefile.in文件中，可以根據系統的配置來修改BINDEST 和 MANDEST 這兩個宏定義，缺省值是
BINDEST = @sbindir@
MANDEST = @mandir@
第一個 宏值表明安裝tcpdump 的二進制文件的路徑名，第二個表明tcpdump 的man 幫助頁的路徑名,你可以修改它們來滿足系統的需求。 - 第三步 編譯源程序
使用源程序目錄中的configure腳本，它從系統中讀出各種所需的屬性。並且根據 Makefile.in文件自動生成Makefile文件，以便編譯使用.make 命令則根據Makefile文件中的規則編譯tcpdump 的源程序。使用make install命令安裝編譯好的tcpdump 的二進制文件。
總結一下就是:
# tar xvfz tcpdump -3_4a5.tar.Z
# vi Makefile.in
# . /configure
# make
# make install
3 網絡數據採集分析工具TcpDump的使用
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普通情況下，直接啓動tcpdump 將監視第一個網絡界面上所有流過的數據包。# tcpdump
tcpdump : listening on fxp0
11:58:47.873028 202.102.245.40.netbios-ns > 202.102.245.127.netbios-ns: udp 50
11:58:47.974331 0:10:7b:8:3a:56 > 1:80:c2:0:0:0 802.1d ui/C len=43
0000 0000 0080 0000 1007 cf08 0900 0000
0e80 0000 902b 4695 0980 8701 0014 0002
000f 0000 902b 4695 0008 00
11:58:48.373134 0:0:e8:5b:6d:85 > Broadcast sap e0 ui/C len=97
ffff 0060 0004 ffff ffff ffff ffff ffff
0452 ffff ffff 0000 e85b 6d85 4008 0002
0640 4d41 5354 4552 5f57 4542 0000 0000
0000 00
^C
tcpdump 支持相當多的不同參數，如使用-i參數指定tcpdump 監聽的網絡界面，這在計算機具有多個網絡界面時非常有用，使用-c參數指定要監聽 的數據包數量，使用-w參數指定將監聽到的數據包寫入文件中保存，等等。
然而更復雜的tcpdump 參數是用於過濾目的，這是因爲網絡中流量很大，如果不加分辨將所有的數據包都截 留下來，數據量太大，反而不容易發現需要的數據包。使用這些參數定義的過濾規則可以截留特定的數據包，以縮小目標，才能更好的分析網絡中存在的問題。tcpdump 使用參數指定要監視數據包的類型、地址、端口等，根據具體的網絡問題，充分利用這 些過濾規則就能達到迅速定位故障的目的。請使用man tcpdump 查看這些過濾規則的具體用法。
顯然爲了安全起見，不用作網絡管理用途的計算機上不應該運行這一類的網絡分析軟件，爲了屏蔽它們，可以屏蔽內核中的bpfilter僞設備。一般情況下網 絡硬件和TCP/IP堆棧不支持接收或發送與本計算機無關的數據包，爲了接收這些數據包，就必須使用網卡的混雜模式，並繞過標準的TCP/IP堆棧才行。 在FreeBSD下，這就需要內核支持僞設備bpfilter。因此，在內核中取消bpfilter支持，就能屏蔽tcpdump 之類的網絡分析工具。
並且當網卡被設置爲混雜模式時，系統會在控制檯和日誌文件中留下記錄，提醒管理員留意這臺系統是否被用作攻擊同網絡的其他計算機的跳板。
May 15 16:27:20 host1 /kernel: fxp0: promiscuous mode enabled
雖然網絡分析工具能將網絡中傳送的數據記錄下來，但是網絡中的數據流量相當大，如何對這些數據進行分析、分類統計、發現並報告錯誤卻是更關鍵的問題。網絡 中的數據包屬於不同的協議，而不同協議數據包的格式也不同。因此對捕獲的數據進行解碼，將包中的信息儘可能的展示出來，對於協議分析工具來講更爲重要。昂 貴的商業分析工具的優勢就在於它們能支持很多種類的應用層協議，而不僅僅只支持tcp、udp等低層協議。
從上面tcpdump 的輸出可以看出，tcpdump 對截獲的數據並沒有進行徹底解碼，數據包內的大部分內容是使用十六進制的形式直接 打印輸出的。顯然這不利於分析網絡故障，通常的解決辦法是先使用帶-w參數的tcpdump 截獲數據並保存到文件中，然後再使用其他程序進行解碼分析。當然也應該定義過濾規則，以避免捕獲的數據包填滿整個硬盤。FreeBSD提供的一個有效的解 碼程序爲tcpshow，它可以通過Packages Collection來安裝。
# pkg_add /cdrom/packages/security/tcpshow*
# tcpdump -c 3 -w tcpdump .out
tcpdump : listening on fxp0
# tcpshow < tcpdump .out
---------------------------------------------------------------------------
Packet 1
TIME:12:00:59.984829
LINK:00:10:7B:08:3A:56 -> 01:80:C2:00:00:00 type=0026
<*** No decode support for encapsulated protocol ***>
---------------------------------------------------------------------------
Packet 2
TIME:12:01:01.074513 (1.089684)
LINK:00:A0:C9:AB:3C:DF -> FF:FF:FF:FF:FF:FF type=ARP
ARP:htype=Ethernet ptype=IP hlen=6 plen=4 op=request
sender-MAC-addr=00:A0:C9:AB:3C:DF sender-IP-address=202.102.245.3
target-MAC-addr=00:00:00:00:00:00 target-IP-address=202.102.245.3
---------------------------------------------------------------------------
Packet 3
TIME:12:01:01.985023 (0.910510)
LINK:00:10:7B:08:3A:56 -> 01:80:C2:00:00:00 type=0026
<*** No decode support for encapsulated protocol ***>
tcpshow能以不同方式對數據包進行解碼，並以不同的方式顯示解碼數據，使用者可以根據其手冊來選擇最合適的參數對截獲的數據包進行分析。從上面的例 子中可以看出，tcpshow支持的協議也並不豐富，對於它不支持的協議就無法進行解碼。
除了tcpdump 之外，FreeBSD的Packages Collecion中還提供了Ethereal和Sniffit兩個網絡分析工具，以及其他一些基於網絡分析方式的安全工具。其中Ethereal運行在 X Window 下，具有不錯的圖形界面，Sniffit使用字符窗口形式，同樣也易於操作。然而由於tcpdump 對過濾規則的支持能力更強大，因此係統管理員仍然更喜歡使用它。對於有經驗的網絡 管理員，使用這些網絡分析工具不但能用來了解網絡到底是如何運行的，故障出現在何處，還能進行有效的統計工作，如那種協議產生的通信量佔主要地位，那個主 機最繁忙，網絡瓶頸位於何處等等問題。因此網絡分析工具是用於網絡管理的寶貴系統工具。爲了防止數據被濫用的網絡分析工具截獲，關鍵還是要在網絡的物理結 構上解決。常用的方法是使用交換機或網橋將信任網絡和不信任網絡分隔開，可以防止外部網段竊聽內部數據傳輸，但仍然不能解決內部網絡與外部網絡相互通信時 的數據安全問題。如果沒有足夠的經費將網絡上的共享集線器升級爲以太網交換機，可以使用FreeBSD系統執行網橋任務。這需要使用option BRIDGE編譯選項重新定製內核，此後使用bridge命令啓動網橋功能。
tcpdump 採用命令行方式，它的命令格式爲：
tcpdump [ -adeflnNOpqStvx ] [ -c 數量 ] [ -F 文件名 ]
[ -i 網絡接口 ] [ -r 文件名] [ -s snaplen ]
[ -T 類型 ] [ -w 文件名 ] [表達式 ]
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(1). tcpdump 的選項介紹http://anheng.com.cn/news/24/586.html
-a 將網絡地址和廣播地址轉變成名字；-d 將匹配信息包的代碼以人們能夠理解的彙編格式給出；
-dd 將匹配信息包的代碼以c語言程序段的格式給出；
-ddd 將匹配信息包的代碼以十進制的形式給出；
-e 在輸出行打印出數據鏈路層的頭部信息；
-f 將外部的Internet地址以數字的形式打印出來；
-l 使標準輸出變爲緩衝行形式；
-n 不把網絡地址轉換成名字；
-t 在輸出的每一行不打印時間戳；
-v 輸出一個稍微詳細的信息，例如在ip包中可以包括ttl和服務類型的信息；
-vv 輸出詳細的報文信息；
-c 在收到指定的包的數目後，tcpdump 就會停止；
-F 從指定的文件中讀取表達式,忽略其它的表達式；
-i 指定監聽的網絡接口；
-r 從指定的文件中讀取包(這些包一般通過-w選項產生)；
-w 直接將包寫入文件中，並不分析和打印出來；
-T 將監聽到的包直接解釋爲指定的類型的報文，常見的類型有rpc （遠程過程調用）和snmp（簡單網絡管理協議；）
(2). tcpdump 的表達式介紹
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表達式是一個正則表達式，tcpdump 利用它作爲過濾報文的條件，如果一個報文滿足表達式的條件，則這個報文將會被捕 獲。如果沒有給出任何條件，則網絡上所有的信息包將會被截獲。在表達式中一般如下幾種類型的關鍵字。http://anheng.com.cn/news/24/586.html
第一種是關於類型的關鍵字，主要包括host，net，port, 例如 host 210.27.48.2，指明 210.27.48.2是一臺主機，net 202.0.0.0 指明 202.0.0.0是一個網絡地址，port 23 指明端口號是23。如果沒有指定類型，缺省的類型是host.http://anheng.com.cn/news/24/586.html
第二種是確定傳輸方向的關鍵字，主要包括src , dst ,dst or src, dst and src ,這些關鍵字指明瞭傳輸的方向。舉例說明，src 210.27.48.2 ,指明ip包中源地址是210.27.48.2 , dst net 202.0.0.0 指明目的網絡地址是202.0.0.0 。如果沒有指明方向關鍵字，則缺省是src or dst關鍵字。http://anheng.com.cn/news/24/586.html
第三種是協議的關鍵字，主要包括fddi,ip,arp,rarp,tcp,udp等類型。Fddi指明是在FDDI(分佈式光纖數據接口網絡)上的特定 的網絡協議，實際上它是"ether"的別名，fddi和ether具有類似的源地址和目的地址，所以可以將fddi協議包當作ether的包進行處理和 分析。其他的幾個關鍵字就是指明瞭監聽的包的協議內容。如果沒有指定任何協議，則tcpdump 將會監聽所有協議的信息包。除了這三種類型的關鍵字之外，其他重要的關鍵字如下：gateway, broadcast,less,greater,還有三種邏輯運算，取非運算是 'not ' '! ', 與運算是'and','&&';或運算 是'or' ,'││'；這些關鍵字可以組合起來構成強大的組合條件來滿足人們的需要，下面舉幾個例子來說明。
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A想要截獲所有210.27.48.1 的主機收到的和發出的所有的數據包：#tcpdump host 210.27.48.1
B想要截獲主機 210.27.48.1 和主機210.27.48.2 或210.27.48.3的通信，使用命令：（在命令行中適用 括號時，一定要
#tcpdump host 210.27.48.1 and / (210.27.48.2 or 210.27.48.3 /)
C如果想要獲取主機210.27.48.1除了和主機210.27.48.2之外所有主機通信的ip包，使 用命令：
#tcpdump ip host 210.27.48.1 and ! 210.27.48.2
D 如果想要獲取主機210.27.48.1接收或發出的telnet包，使用如下命令：
#tcpdump tcp port 23 host 210.27.48.1
(3). tcpdump 的輸出結果介紹
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下面我們介紹幾種典型的tcpdump 命令的輸出信息http://anheng.com.cn/news/24/586.html
A, 數據鏈路層頭信息http://anheng.com.cn/news/24/586.html
使 用命令#tcpdump --e host ice
ice 是一臺裝有linux 的 主機，她的MAC地址是0：90：27：58：AF：1A
H219是一臺裝有SOLARIC的SUN工作站，它的MAC地址是 8：0：20：79：5B：46；上一條命令的輸出結果如下所示：
21:50:12.847509 eth0 < 8:0:20:79:5b:46 0:90:27:58:af:1a ip 60: h219.33357 > ice.telne
t 0:0(0) ack 22535 win 8760 (DF)
分析：21：50：12是顯示的時間， 847509是ID號，eth0 <表示從網絡接口eth0 接受該數據包，eth0 >表示從網絡接口設備發送數據包, 8:0:20:79:5b:46是主機H219的MAC地址,它表明是從源地址H219發來的數據包. 0:90:27:58:af:1a是主機ICE的MAC地址,表示該數據包的目的地址是ICE . ip 是表明該數據包是IP數據包,60 是數據包的長度, h219.33357 > ice.telnet 表明該數據包是從主機H219的33357端口發往主機ICE的TELNET(23)端口. ack 22535 表明對序列號是222535的包進行響應. win 8760表明發送窗口的大小是8760.
B,ARP包的TCPDUMP輸出信息
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使 用命令#tcpdump arp
得到的輸出結果是：
22:32:42.802509 eth0 > arp who-has route tell ice (0:90:27:58:af:1a)
22:32:42.802902 eth0 < arp reply route is-at 0:90:27:12:10:66 (0:90:27:58:af:1a)
分 析: 22:32:42是時間戳, 802509是ID號, eth0 >表明從主機發出該數據包, arp表明是ARP請求包, who-has route tell ice表明是主機ICE請求主機ROUTE的MAC地址。 0:90:27:58:af:1a是主機ICE的MAC地址。
C,TCP包的輸出信息
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用TCPDUMP捕獲的TCP包的一般輸出信息是：src > dst: flags data-seqno ack window urgent options
src > dst:表明從源地址到目的地址, flags是TCP包中的標誌信息,S 是SYN標誌, F (FIN), P (PUSH) , R (RST) "." (沒有標記); data-seqno是數據包中的數據的順序號, ack是下次期望的順序號, window是接收緩存的窗口大小, urgent表明數據包中是否有緊急指針. Options是選項.
D,UDP包的輸出信息
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用TCPDUMP捕獲的UDP包的一般輸出信息是：route.port1 > ice.port2: udp lenth
UDP 十分簡單，上面的輸出行表明從主機ROUTE的port1端口發出的一個UDP數據包到主機ICE的port2端口，類型是UDP， 包的長度是lenth
由於ethereal改名爲wirshark項目，所以兩個版本的用法是一致的。
wireshark工具非常強大，它除了GUI工具外還有 對應的命令行工具──tshark。在遠程環境下，它還是相當實用的。下面就簡單的說說常用的一些功能。
以下就以tshark爲 例。
tshark 平常遠程登陸時抓包很好用，而且可以直接解析，但總是不很記得如何打印出原本16進制的數據。
抓包命 令
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-w 將抓包的數據寫入文件filename中。
-i 指定要抓包的接口名稱
-q 安靜，在遠程時最有用，否則會抓到你自己SSH的報文
讀 包命令
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-r 指定要讀取的包文件
-x 將16進制原始包數據打印出來
-V 將包儘可能的解析（這個有時在包數量很多的情況下可以不使用，這樣它會給出一個很簡潔的報文解釋）
然後用windows下的 winshark慢慢看