TCP 數(shù)據(jù)包
(注意:以下將會假定你對 RFC-793所描述的TCP熟悉. 如果不熟, 以下描述以及tcpdump程序可能對你幫助不大.(nt:警告可忽略,
只需繼續(xù)看, 不熟悉的地方可回頭再看.).

通常tcpdump對tcp數(shù)據(jù)包的顯示格式如下: 

src > dst: flags data-seqno ack window urgent options
src 和 dst 是源和目的IP地址以及相應(yīng)的端口. flags 標(biāo)志由S(SYN), F(FIN), P(PUSH, R(RST),
W(ECN CWT(nt | rep:未知, 需補充))或者 E(ECN-Echo(nt | rep:未知,　需補充))組成,單獨一個'.'表示沒有flags標(biāo)識. 數(shù)據(jù)段順序號(Data-seqno)描述了此包中數(shù)據(jù)所對應(yīng)序列號空間中的一個位置(nt:整個數(shù)據(jù)被分段,每段有一個順序號, 所有的順序號構(gòu)成一個序列號空間)(可參考以下例子). Ack 描述的是同一個連接,同一個方向,下一個本端應(yīng)該接收的
(對方應(yīng)該發(fā)送的)數(shù)據(jù)片段的順序號. Window是本端可用的數(shù)據(jù)接收緩沖區(qū)的大小(也是對方發(fā)送數(shù)據(jù)時需根據(jù)這個大小來組織數(shù)據(jù)).
Urg(urgent) 表示數(shù)據(jù)包中有緊急的數(shù)據(jù). options 描述了tcp的一些選項, 這些選項都用尖括號來表示(如 <mss 1024>).

src, dst 和 flags 這三個域總是會被顯示. 其他域的顯示與否依賴于tcp協(xié)議頭里的信息.

這是一個從trsg到csam的一個rlogin應(yīng)用登錄的開始階段.
 

 
第一行表示有一個數(shù)據(jù)包從rtsg主機(jī)的tcp端口1023發(fā)送到了csam主機(jī)的tcp端口login上(nt:udp協(xié)議的端口和tcp協(xié)議的端口是分別的兩個空間, 雖然取值范圍一致). S表示設(shè)置了SYN標(biāo)志. 包的順序號是768512, 并且沒有包含數(shù)據(jù).(表示格式為:'first:last(nbytes)', 其含義是'此包中數(shù)據(jù)的順序號從first開始直到last結(jié)束，不包括last. 并且總共包含nbytes的
用戶數(shù)據(jù)'.) 沒有捎帶應(yīng)答(nt:從下文來看，第二行才是有捎帶應(yīng)答的數(shù)據(jù)包), 可用的接受窗口的大小為4096bytes, 并且請求端(rtsg)的最大可接受的數(shù)據(jù)段大小是1024字節(jié)(nt:這個信息作為請求發(fā)向應(yīng)答端csam, 以便雙方進(jìn)一步的協(xié)商).

Csam 向rtsg 回復(fù)了基本相同的SYN數(shù)據(jù)包, 其區(qū)別只是多了一個' piggy-backed ack'(nt:捎帶回的ack應(yīng)答, 針對rtsg的SYN數(shù)據(jù)包).

rtsg 同樣針對csam的SYN數(shù)據(jù)包回復(fù)了一ACK數(shù)據(jù)包作為應(yīng)答. '.'的含義就是此包中沒有標(biāo)志被設(shè)置. 由于此應(yīng)答包中不含有數(shù)據(jù), 所以包中也沒有數(shù)據(jù)段序列號. 提醒! 此ACK數(shù)據(jù)包的順序號只是一個小整數(shù)1. 有如下解釋:tcpdump對于一個tcp連接上的會話, 只打印會話兩端的初始數(shù)據(jù)包的序列號,其后相應(yīng)數(shù)據(jù)包只打印出與初始包序列號的差異.即初始序列號之后的序列號,　可被看作此會話上當(dāng)前所傳數(shù)據(jù)片段在整個要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中的'相對字節(jié)'位置(nt:雙方的第一個位置都是1, 即'相對字節(jié)'的開始編號).　'-Ｓ'將覆蓋這個功能,　
使數(shù)據(jù)包的原始順序號被打印出來.

 第六行的含義為:rtsg 向 csam發(fā)送了19字節(jié)的數(shù)據(jù)(字節(jié)的編號為2到20，傳送方向為rtsg到csam). 包中設(shè)置了PUSH標(biāo)志. 在第7行,csam 喊到， 她已經(jīng)從rtsg中收到了21以下的字節(jié), 但不包括21編號的字節(jié). 這些字節(jié)存放在csam的socket的接收緩沖中, 相應(yīng)地,csam的接收緩沖窗口大小會減少19字節(jié)(nt:可以從第5行和第7行win屬性值的變化看出來). csam在第7行這個包中也向rtsg發(fā)送了一個字節(jié). 在第8行和第9行, csam 繼續(xù)向rtsg 分別發(fā)送了兩個只包含一個字節(jié)的數(shù)據(jù)包, 并且這個數(shù)據(jù)包帶PUSH標(biāo)志.

如果所抓到的tcp包(nt:即這里的snapshot)太小了，以至tcpdump無法完整得到其頭部數(shù)據(jù), 這時, tcpdump會盡量解析這個不完整的頭,并把剩下不能解析的部分顯示為'[|tcp]'. 如果頭部含有虛假的屬性信息(比如其長度屬性其實比頭部實際長度長或短), tcpdump會為該頭部顯示'[bad opt]'. 如果頭部的長度告訴我們某些選項(nt | rt:從下文來看， 指tcp包的頭部中針對ip包的一些選項, 回頭再翻)會在此包中,而真正的IP(數(shù)據(jù)包的長度又不夠容納這些選項, tcpdump會顯示'[bad hdr length]'.

抓取帶有特殊標(biāo)志的的TCP包(如SYN-ACK標(biāo)志, URG-ACK標(biāo)志等).

在TCP的頭部中, 有8比特(bit)用作控制位區(qū)域, 其取值為:
CWR | ECE | URG | ACK | PSH | RST | SYN | FIN
(nt | rt:從表達(dá)方式上可推斷:這8個位是用或的方式來組合的, 可回頭再翻)

現(xiàn)假設(shè)我們想要監(jiān)控建立一個TCP連接整個過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包. 可回憶如下:TCP使用3次握手協(xié)議來建立一個新的連接; 其與此三次握手
連接順序?qū)?yīng)，并帶有相應(yīng)TCP控制標(biāo)志的數(shù)據(jù)包如下:
1) 連接發(fā)起方(nt:Caller)發(fā)送SYN標(biāo)志的數(shù)據(jù)包
2) 接收方(nt:Recipient)用帶有SYN和ACK標(biāo)志的數(shù)據(jù)包進(jìn)行回應(yīng)
3) 發(fā)起方收到接收方回應(yīng)后再發(fā)送帶有ACK標(biāo)志的數(shù)據(jù)包進(jìn)行回應(yīng)
0 15 31
-----------------------------------------------------------------
| source port | destination port |
-----------------------------------------------------------------
| sequence number |
-----------------------------------------------------------------
| acknowledgment number |
-----------------------------------------------------------------
| HL | rsvd |C|E|U|A|P|R|S|F| window size |
-----------------------------------------------------------------
| TCP checksum | urgent pointer |
-----------------------------------------------------------------

一個TCP頭部,在不包含選項數(shù)據(jù)的情況下通常占用20個字節(jié)(nt | rt:options 理解為選項數(shù)據(jù)，需回譯). 第一行包含0到3編號的字節(jié),第二行包含編號4-7的字節(jié).

如果編號從0開始算, TCP控制標(biāo)志位于13字節(jié)(nt:第四行左半部分).

 0 7| 15| 23| 31
----------------|---------------|---------------|----------------
| HL | rsvd |C|E|U|A|P|R|S|F| window size |
----------------|---------------|---------------|----------------
| | 13th octet | | |

讓我們仔細(xì)看看編號13的字節(jié):

| |
|---------------|
|C|E|U|A|P|R|S|F|
|---------------|
|7 5 3 0|

這里有我們感興趣的控制標(biāo)志位. 從右往左這些位被依次編號為0到7, 從而 PSH位在3號, 而URG位在5號.

 提醒：我們只是要得到包含SYN標(biāo)志的數(shù)據(jù)包. 讓我們看看在一個包的包頭中, 如果SYN位被設(shè)置, 到底在13號字節(jié)發(fā)生了什么:

|C|E|U|A|P|R|S|F|
|---------------|
|0 0 0 0 0 0 1 0|
|---------------|
|7 6 5 4 3 2 1 0|

在控制段的數(shù)據(jù)中, 只有比特1(bit number 1)被置位.

假設(shè)編號為13的字節(jié)是一個8位的無符號字符型,并且按照網(wǎng)絡(luò)字節(jié)號排序(nt:對于一個字節(jié)來說，網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序等同于主機(jī)字節(jié)序), 其二進(jìn)制值
如下所示:
00000010

并且其10進(jìn)制值為:

0*2^7 + 0*2^6 + 0*2^5 + 0*2^4 + 0*2^3 + 0*2^2 + 1*2^1 + 0*2^0 = 2(nt: 1 * 2^6 表示1乘以2的6次方, 也許這樣更
清楚些, 即把原來表達(dá)中的指數(shù)7 6 ... 0挪到了下面來表達(dá))

接近目標(biāo)了, 因為我們已經(jīng)知道, 如果數(shù)據(jù)包頭部中的SYN被置位, 那么頭部中的第13個字節(jié)的值為2(nt: 按照網(wǎng)絡(luò)序, 即大頭方式, 最重要的字節(jié)
在前面(在前面,即該字節(jié)實際內(nèi)存地址比較小, 最重要的字節(jié),指數(shù)學(xué)表示中數(shù)的高位, 如356中的3) ).

表達(dá)為tcpdump能理解的關(guān)系式就是:
tcp[13] 2

從而我們可以把此關(guān)系式當(dāng)作tcpdump的過濾條件, 目標(biāo)就是監(jiān)控只含有SYN標(biāo)志的數(shù)據(jù)包:
tcpdump -i xl0 tcp[13] 2 (nt: xl0 指網(wǎng)絡(luò)接口, 如eth0)

這個表達(dá)式是說"讓TCP數(shù)據(jù)包的第13個字節(jié)擁有值2吧", 這也是我們想要的結(jié)果.

現(xiàn)在, 假設(shè)我們需要抓取帶SYN標(biāo)志的數(shù)據(jù)包, 而忽略它是否包含其他標(biāo)志.(nt:只要帶SYN就是我們想要的). 讓我們來看看當(dāng)一個含有
SYN-ACK的數(shù)據(jù)包(nt:SYN 和 ACK 標(biāo)志都有), 來到時發(fā)生了什么:
|C|E|U|A|P|R|S|F|
|---------------|
|0 0 0 1 0 0 1 0|
|---------------|
|7 6 5 4 3 2 1 0|

13號字節(jié)的1號和4號位被置位, 其二進(jìn)制的值為:
00010010

轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制就是:

0*2^7 + 0*2^6 + 0*2^5 + 1*2^4 + 0*2^3 + 0*2^2 + 1*2^1 + 0*2 = 18(nt: 1 * 2^6 表示1乘以2的6次方, 也許這樣更
清楚些, 即把原來表達(dá)中的指數(shù)7 6 ... 0挪到了下面來表達(dá))

現(xiàn)在, 卻不能只用'tcp[13] 18'作為tcpdump的過濾表達(dá)式, 因為這將導(dǎo)致只選擇含有SYN-ACK標(biāo)志的數(shù)據(jù)包, 其他的都被丟棄.
提醒一下自己, 我們的目標(biāo)是: 只要包的SYN標(biāo)志被設(shè)置就行, 其他的標(biāo)志我們不理會.

為了達(dá)到我們的目標(biāo), 我們需要把13號字節(jié)的二進(jìn)制值與其他的一個數(shù)做AND操作(nt:邏輯與)來得到SYN比特位的值. 目標(biāo)是:只要SYN 被設(shè)置
就行, 于是我們就把她與上13號字節(jié)的SYN值(nt: 00000010).

00010010 SYN-ACK 00000010 SYN
AND 00000010 (we want SYN) AND 00000010 (we want SYN)
-------- --------
= 00000010 = 00000010

我們可以發(fā)現(xiàn), 不管包的ACK或其他標(biāo)志是否被設(shè)置, 以上的AND操作都會給我們相同的值, 其10進(jìn)制表達(dá)就是2(2進(jìn)制表達(dá)就是00000010).
從而我們知道, 對于帶有SYN標(biāo)志的數(shù)據(jù)包, 以下的表達(dá)式的結(jié)果總是真(true):

( ( value of octet 13 ) AND ( 2 ) ) ( 2 ) (nt: value of octet 13, 即13號字節(jié)的值)

靈感隨之而來, 我們于是得到了如下的tcpdump 的過濾表達(dá)式
tcpdump -i xl0 'tcp[13] & 2 2'

注意, 單引號或反斜桿(nt: 這里用的是單引號)不能省略, 這可以防止shell對&的解釋或替換.

UDP 數(shù)據(jù)包
UDP 數(shù)據(jù)包的顯示格式，可通過rwho這個具體應(yīng)用所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包來說明:
actinide.who > broadcast.who: udp 84

其含義為:actinide主機(jī)上的端口who向broadcast主機(jī)上的端口who發(fā)送了一個udp數(shù)據(jù)包(nt: actinide和broadcast都是指Internet地址).
這個數(shù)據(jù)包承載的用戶數(shù)據(jù)為84個字節(jié).

一些UDP服務(wù)可從數(shù)據(jù)包的源或目的端口來識別，也可從所顯示的更高層協(xié)議信息來識別. 比如, Domain Name service requests(DNS 請求,
在RFC-1034/1035中), 和Sun RPC calls to NFS(對NFS服務(wù)器所發(fā)起的遠(yuǎn)程調(diào)用(nt: 即Sun RPC)，在RFC-1050中有對遠(yuǎn)程調(diào)用的描述).

UDP 名稱服務(wù)請求

(注意:以下的描述假設(shè)你對Domain Service protoco(nt:在RFC-103中有所描述), 否則你會發(fā)現(xiàn)以下描述就是天書(nt:希臘文天書,
不必理會, 嚇嚇你的, 接著看就行))

名稱服務(wù)請求有如下的格式:
src > dst: id op? flags qtype qclass name (len)
(nt: 從下文來看, 格式應(yīng)該是src > dst: id op flags qtype qclass? name (len))
比如有一個實際顯示為:
h2opolo.1538 > helios.domain: 3+ A? ucbvax.berkeley.edu. (37)

主機(jī)h2opolo 向helios 上運行的名稱服務(wù)器查詢ucbvax.berkeley.edu 的地址記錄(nt: qtype等于A). 此查詢本身的id號為'3'. 符號
'+'意味著遞歸查詢標(biāo)志被設(shè)置(nt: dns服務(wù)器可向更高層dns服務(wù)器查詢本服務(wù)器不包含的地址記錄). 這個最終通過IP包發(fā)送的查詢請求
數(shù)據(jù)長度為37字節(jié), 其中不包括UDP和IP協(xié)議的頭數(shù)據(jù). 因為此查詢操作為默認(rèn)值(nt | rt: normal one的理解), op字段被省略.
如果op字段沒被省略, 會被顯示在'3' 和'+'之間. 同樣, qclass也是默認(rèn)值, C_IN, 從而也沒被顯示, 如果沒被忽略, 她會被顯示在'A'之后.

異常檢查會在方括中顯示出附加的域:　如果一個查詢同時包含一個回應(yīng)(nt: 可理解為, 對之前其他一個請求的回應(yīng)), 并且此回應(yīng)包含權(quán)威或附加記錄段,　
ancount, nscout, arcount(nt: 具體字段含義需補充) 將被顯示為'[na]', '[nn]', '[nau]', 其中n代表合適的計數(shù). 如果包中以下
回應(yīng)位(比如AA位, RA位, rcode位), 或者字節(jié)2或3中任何一個'必須為0'的位被置位(nt: 設(shè)置為1), '[b2&3]=x' 將被顯示, 其中x表示
頭部字節(jié)2與字節(jié)3進(jìn)行與操作后的值.

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