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曾路 發表於 2018-2-17 15:56:49

linux tcpdump抓取HTTP包的详细解释

<p><strong>tcpdump</strong></p>
<p>tcpdump是linux系统自带的抓包工具，主要通过命令行的方式，比较适合在线上服务器进行抓包操作，如果是windows或者ubuntu完全可 以选择一些图形化的工具，ubuntu比较推荐用wireshark，安装方式很简单sudo apt一下即可。</p>
<p>命令行格式：<br />
tcpdump [ -adeflnNOpqStvx ] [ -c 数量 ] [ -F 文件名 ][ -i 网络接口 ] [ -r 文件名] [ -s snaplen ][ -T 类型 ] [ -w 文件名 ] [表达式 ]<br />
&nbsp;<br />
常用的参数：<br />
-l 　　　使标准输出变为缓冲行形式；<br />
-n 　　 不把网络地址转换成名字；</p>
<p>-c 　　　在收到指定的包的数目后，tcpdump就会停止；<br />
-i 　　　指定监听的网络接口；(如果没有指定可能在默认网卡上监听，需要指定绑定了特定IP的网卡)<br />
-w 　　 直接将包写入文件中，并不分析和打印出来；<br />
-s 指定记录package的大小，常见 -s 0 ，代表最大值65535，一半linux传输最小单元MTU为1500，足够了<br />
-X 直接输出package data数据，默认不设置，只能通过-w指定文件进行输出</p>
<p><strong>常用表达式：</strong></p>
<p>关于类型的关键字，主要包括host，net，port<br />
传输方向的关键字，主要包括src , dst ,dst or src, dst and src<br />
协议的关键字，主要包括fddi,ip ,arp,rarp,tcp,udp等类型<br />
逻辑运算，取非运算是 'not ' '! ', 与运算是'and','&amp;&amp;';或运算 是'or' ,'||'<br />
其他重要的关键字如下：gateway, broadcast,less,greater</p>
<p>实际例子：</p>
<p><strong>1. http数据包抓取 (直接在终端输出package data)</strong></p>
<blockquote>
<p>tcpdump tcp port 80 -n -X -s 0 指定80端口进行输出</p>
</blockquote>
<p><strong>2. 抓取http包数据指定文件进行输出package</strong></p>
<blockquote>
<p>tcpdump tcp port 80 -n -s 0 -w /tmp/tcp.cap</p>
</blockquote>
<p>对应的/tmp/tcp.cap基本靠肉眼已经能看一下信息，比如http Header , content信息等</p>
<p><strong>3. 结合管道流</strong></p>
<blockquote>
<p>tcpdump tcp port 80 -n -s 0 -X -l | grep xxxx</p>
</blockquote>
<p>这样可以实时对数据包进行字符串匹配过滤</p>
<p><strong>4. mod_proxy反向代理抓包</strong></p>
<p>线上服务器apache+jetty，通过apache mod_proxy进行一个反向代理，80 apache端口, 7001 jetty端口</p>
<p>apache端口数据抓包：　tcpdump tcp port 80 -n -s 0 -X -i eth0 　　注意：指定eth0网络接口<br />
jetty端口数据抓包：　tcpdump tcp port 7001 -n -s 0 -X -i lo 注意：指定Loopback网络接口</p>
<p>5. 只监控特定的ip主机<br />
tcpdump tcp host 10.16.2.85 and port 2100 -s 0 -X　<br />
需要使用tcp表达式的组合，这里是host指示只监听该ip</p>
<p><strong>小技巧：</strong></p>
<p>1. 可结合tcpdump(命令) + wireshark(图形化)</p>
<p>操作：　</p>
<p>在服务器上进行tcpdump -w /tmp/tcp.cap 指定输出外部文件<br />
scp /tmp/tcp.cap 拷贝文件到你本地<br />
wireshark &amp; 　启动wireshark<br />
通过　File -&gt; Open 　打开拷贝下来的文件，这样就可以利用进行数据包分析了<br />
剩下来的事就非常方便了</p>
<p>tcpdump -XvvennSs 0 -i eth0 tcp=0x4745 or tcp=0x4854</p>
<p>0x4745 为&quot;GET&quot;前两个字母&quot;GE&quot;</p>
<p>0x4854 为&quot;HTTP&quot;前两个字母&quot;HT&quot;</p>
<p>说明： 通常情况下:一个正常的TCP连接，都会有三个阶段:1、TCP三次握手;2、数据传送;3、TCP四次挥手</p>
<p><strong>里面的几个概念：</strong></p>
<ul>
    <li>SYN: (同步序列编号,Synchronize Sequence Numbers)</li>
    <li>ACK: (确认编号,Acknowledgement Number)</li>
    <li>FIN: (结束标志,FINish)</li>
</ul>
<p><strong>TCP三次握手(创建 OPEN)</strong></p>
<ul>
    <li>客户端发起一个和服务创建TCP链接的请求，这里是SYN(J)</li>
    <li>服务端接受到客户端的创建请求后，返回两个信息： SYN(K) + ACK(J+1)</li>
    <li>客户端在接受到服务端的ACK信息校验成功后(J与J+1)，返回一个信息：ACK(K+1)</li>
    <li>服务端这时接受到客户端的ACK信息校验成功后(K与K+1)，不再返回信息，后面进入数据通讯阶段</li>
</ul>
<p><strong>数据通讯</strong></p>
<ul>
    <li>客户端/服务端 read/write数据包</li>
</ul>
<p><strong>TCP四次握手(关闭 finish)</strong></p>
<ul>
    <li>客户端发起关闭请求，发送一个信息：FIN(M)</li>
    <li>服务端接受到信息后，首先返回ACK(M+1),表明自己已经收到消息。</li>
    <li>服务端在准备好关闭之前，最后发送给客户端一个 FIN(N)消息，询问客户端是否准备好关闭了</li>
    <li>客户端接受到服务端发送的消息后，返回一个确认信息: ACK(N+1)</li>
    <li>最后，服务端和客户端在双方都得到确认时，各自关闭或者回收对应的TCP链接。</li>
</ul>
<p><strong>详细的状态说明(以及linux相关参数调整)</strong></p>
<ol>
    <li>SYN_SEND
    <ul>
      <li>客户端尝试链接服务端，通过open方法。也就是TCP三次握手中的第1步之后,注意是客户端状态</li>
      <li>sysctl -w net.ipv4.tcp_syn_retries = 2 ,做为客户端可以设置SYN包的重试次数，默认5次(大约180s)引用校长的话：仅仅重试2次，现代网络够了</li>
    </ul>
    </li>
    <li>SYN_RECEIVED
    <ul>
      <li>服务接受创建请求的SYN后，也就是TCP三次握手中的第2步，发送ACK数据包之前</li>
      <li>注意是服务端状态,一般15个左右正常，如果很大，怀疑遭受SYN_FLOOD攻击</li>
      <li>sysctl -w net.ipv4.tcp_max_syn_backlog=4096 , 设置该状态的等待队列数，默认1024，调大后可适当防止syn-flood，可参见man 7 tcp</li>
      <li>sysctl -w net.ipv4.tcp_syncookies=1 ,　打开syncookie，在syn backlog队列不足的时候，提供一种机制临时将syn链接换出</li>
      <li>sysctl -w net.ipv4.tcp_synack_retries = 2 ,做为服务端返回ACK包的重试次数，默认5次(大约180s)引用校长的话：仅仅重试2次，现代网络够了</li>
    </ul>
    </li>
    <li>ESTABLISHED
    <ul>
      <li>客户端接受到服务端的ACK包后的状态，服务端在发出ACK在一定时间后即为ESTABLISHED</li>
      <li>sysctl -w net.ipv4.tcp_keepalive_time = 1200 ，默认为7200秒(2小时)，系统针对空闲链接会进行心跳检查，如果超过net.ipv4.tcp_keepalive_probes * net.ipv4.tcp_keepalive_intvl = 默认11分，终止对应的tcp链接，可适当调整心跳检查频率</li>
      <li>目前线上的监控 waring:600 , critial : 800</li>
    </ul>
    </li>
    <li>FIN_WAIT1
    <ul>
      <li>主动关闭的一方，在发出FIN请求之后，也就是在TCP四次握手的第1步</li>
    </ul>
    </li>
    <li>CLOSE_WAIT
    <ul>
      <li>被动关闭的一方，在接受到客户端的FIN后，也就是在TCP四次握手的第2步</li>
    </ul>
    </li>
    <li>FIN_WAIT2
    <ul>
      <li>主动关闭的一方，在接受到被动关闭一方的ACK后，也就是TCP四次握手的第2步</li>
      <li>sysctl -w net.ipv4.tcp_fin_timeout=30, 可以设定被动关闭方返回FIN后的超时时间，有效回收链接，避免syn-flood.</li>
    </ul>
    </li>
    <li>LASK_ACK
    <ul>
      <li>被动关闭的一方，在发送ACK后一段时间后(确保客户端已收到)，再发起一个FIN请求。也就是TCP四次握手的第3步</li>
    </ul>
    </li>
    <li>TIME_WAIT
    <ul>
      <li>主动关闭的一方，在收到被动关闭的FIN包后，发送ACK。也就是TCP四次握手的第4步</li>
      <li>sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 , 打开快速回收TIME_WAIT，Enabling this option is not recommended since this causes problems when working with NAT (Network Address Translation)</li>
      <li>sysctl -w net.ipv4.tcp_tw_reuse =1, 快速回收并重用TIME_WAIT的链接,&nbsp;貌似和tw_recycle有冲突，不能重用就回收?</li>
      <li>net.ipv4.tcp_max_tw_buckets: 处于time_wait状态的最多链接数，默认为180000.</li>
    </ul>
    </li>
</ol>
<p><strong>相关说明</strong></p>
<ul>
    <li>主动关闭方在接收到被动关闭方的FIN请求后，发送成功给对方一个ACK后,将自己的状态由FIN_WAIT2修改为TIME_WAIT，而必须 再等2倍的MSL(Maximum Segment Lifetime,MSL是一个数据报在internetwork中能存在的时间)时间之后双方才能把状态 都改为CLOSED以关闭连接。目前RHEL里保持TIME_WAIT状态的时间为60秒</li>
    <li>keepAlive策略可以有效的避免进行三次握手和四次关闭的动作</li>
</ul>
<p>其他网络重要参数</p>
<p>net.ipv4.tcp_rmem 参数</p>
<p>默认值： min=4096 default=87380 max=4194304<br />
&nbsp;</p>
<p>net.ipv4.tcp_wmem 参数</p>
<p>默认值： min=4096 default=16384 max=4194304</p>

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