tcpdump内容抓取和基于IP统计流量

本是古典何须时尚 2022-01-16 23:53 643阅读 0赞

[为什么80%的码农都做不了架构师？>>> ][80_] ![hot3.png][]

**一、内容抓取** 被抓取机器A（各种系统，各种盒子，各种电视机）： IP：192.168.100.111 网关：192.168.100.24 (tcpdump执行机）抓取机器B： IP：192.168.100.24 B机器：

<code>#echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward</code>
    #iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.100.111 -j MASQUERADE
    #tcpdump -i eth0 -nn -vv -tttt -s 65535 host 192.168.100.111 -w tcpdump.txt

抓取的tcpdump.txt文档可以通过wireshark读取内容 **二、基于IP统计流量** 问题：基于ip统计流量。 硬件：学校集群 难点： 1.当使用高速网卡(千兆或IB)并且网卡满负荷时丢包率如何 2.程序的cpu占用率如何 3.日志文件过大 方案及分析： 1.抓包的实现方式有多种，如用libpcap库、采用零拷贝方式、使用PF\_RING接口、直接使用系统函数 我看了一些文章并测试了netsniff-ng程序(基于零拷贝)，我认为零拷贝方式效率最高，丢包率最低。但是我 测试tcpdump时发现其效率也较高(测试时网卡几乎满负荷)，并且几乎没有丢包，又由于其方便使用等其他 因素最终选用tcpdump。 2.测试tcpdump抓包时cpu占用率4%左右 3.tcpdump由于记录每个数据包，虽然我们可以限制每个包记录的字节数(-s选项)，但是由于网卡满负荷， 所以包的数量格外大。 如下，60秒已经抓到748168个包，导致pcap文件也格外大 `Number of packets: 748168 File size: 58394582 bytes Data size: 3900660165 bytes Capture duration: 59.963470 seconds` 因此，我使用-G选项每分钟记录一个pcap文件然后自己统计删减其中数据，最后删掉该pcap文件。即每分钟 生成一个如下的文件（时间间隔可以根据需要改） `File name: /public/home/wangvsa/software/tcp-audit/2012-07-16,12:54:54.pcap File encapsulation: Ethernet Number of packets: 748168 File size: 58394582 bytes Data size: 3900660165 bytes Capture duration: 59.963470 seconds Start time: Mon Jul 16 12:54:53 2012 End time: Mon Jul 16 12:55:53 2012 Data rate: 65050607.75 bytes/s Data rate: 520404861.98 bits/s` IPv4 total packet: 748037 source ip port dir dest ip port proto flow 10. 10. 10. 61: 9090 > 10. 10. 10. 49: 27884 tcp 1793 0. 0. 0. 0: 68 > 255.255.255.255: 67 UDP 5310 10. 10. 10. 49: - > 10. 10. 10. 62: - ICMP 234 10. 10. 10. 49: 22 > 10. 10. 10. 61: 47051 tcp 117124 10. 10. 10. 48: 38906 > 10. 10. 10. 49: 16797 tcp 44288974 10. 10. 10. 48: 64468 > 10. 10. 10. 49: 45094 tcp 171 10. 10. 10. 61: 47051 > 10. 10. 10. 49: 22 tcp 5406 10. 10. 10. 49: 27884 > 10. 10. 10. 61: 9090 tcp 2112 10. 10. 10. 49: 45094 > 10. 10. 10. 48: 64468 tcp 108 10. 10. 10. 62: - > 10. 10. 10. 49: - ICMP 234 10. 10. 10. 49: 16797 > 10. 10. 10. 48: 38906 tcp 3856230180 具体实现： 1.编写针对pcap文件的统计脚本(如果对效率要求高可以写成c语言程序)，共两个文件tcp-audit.sh 和 tcp-reduce.sh。在tcp-audit.sh中调用了tcp-reduce.sh，自己不要直接调用。 先看tcp-audit.sh，这个文件从ready.txt中读取内容，每一行都是一个要统计的pcap文件的文件名，稍后 讨论如何得到的ready.txt文件。 ``

<code>#!/bin/bash
     # tcp-audit.sh
     # 读取ready.txt文件，每次读取一行
     # 将其内容作为参数传给tcp-reduce.sh
     # 执行完后删除该行</code>
    DIR="/home/wangchen/shell_ex/"
    while read line
     do
     # tcp-reduce.sh处理
     $DIR/tcp-reduce.sh ${line}
     # 删除该pcap文件
     rm $DIR/${line}
     # 删除该行
     sed -i '1d' $DIR/ready.txt
     done < $DIR/ready.txt

再看tcp-reduce.sh，这个脚本完成了所有的统计操作并且输出到日志文件中。这个脚本中使用了grep和sed命令 来格式话pcap文件的输出方便之后awk程序的使用。还是用了capinfos这个程序提供的一些分析数据。 注：tcpdump 和 capinfos 版本不同，其参数选项要注意修改。如capinfos 的-x在旧版本中是用-i ``

<code>#!/bin/bash
     # tcp-reduce.sh
     DIR="/home/wangchen/shell_ex"</code>
    # 根据pcap文件名构造出日志文件名(以时间命名)
     tmp1=$*
     tmp2=(${tmp1//./ })
     LOG_FILE_NAME=${tmp2[0]}".log"
    # 输出文件信息，即网卡信息
     capinfos -a -c -d -e -E -s -u -x -y $DIR/$* >> $DIR/$LOG_FILE_NAME
    # 将tcpdump文件生成可读文本
     # 由grep，sed执行过滤、替换处理后交给awk
     # 使用awk语言处理数据行，统计基于ip的流量信息
     tcpdump -q -n -e -t -r $DIR/$* \
     | grep "IPv4" | sed 's/,/ /g; s/>/ /g; s/://g' \
     | awk '
    BEGIN {
     printf("\n")
     }
     {
     # $5:packet length
     # $6:source ip.port
     # $7:destination ip.port
     # $8:proto
    # array_flow是数组记录每个方向的流量
     # 其下标是数据传输方向(字符串)
    count++
     way = $6"."$7"."$8
     for(x in arr_total_flow)
     {
     if(way==x)
     {
     arr_total_flow[way] += $5
     next
     }
     }
     arr_total_flow[way] = $5
     }
    END {
     printf("\nIPv4 total packet: %d\n",NR)
     printf("%16s%6s%6s%19s%6s\tproto\tflow\n","source ip","port","dir","dest ip","port")
     for(x in arr_total_flow)
     {
     # 格式化输出
     split(x,chunks,".")
     if(chunks[9]=="ICMP")
     {
     printf("%3s.%3s.%3s.%3s:%6s > %3s.%3s.%3s.%3s:%6s\t%s\t%d\n",
     chunks[1],chunks[2],chunks[3],chunks[4],"-", # 源地址 : 端口
     chunks[5],chunks[6],chunks[7],chunks[8],"-", # 目的地址 : 端口
     chunks[9],arr_total_flow[x]) 　　　　 # 协议 总流量
     }
     else
     {
     printf("%3s.%3s.%3s.%3s:%6s > %3s.%3s.%3s.%3s:%6s\t%s\t%d\n",
     chunks[1],chunks[2],chunks[3],chunks[4],chunks[5], # 源地址 : 端口
     chunks[6],chunks[7],chunks[8],chunks[9],chunks[10], # 目的地址 : 端口
     chunks[11],arr_total_flow[x]) 　　　　　　# 协议 总流量
     }
     }
     }
     ' >> $DIR/$LOG_FILE_NAME

2.接下来就是如何运行的问题，首先用root权限执行tcpdump抓包程序，我使用的命令如下： ``

<code>sudo tcpdump -i eth3 -s 84 -G 60 -z ./tcp-add.sh -w %F,%T.pcap</code>

`` 参数分析：-i eth3 在eth3上抓包； -s 84每个包最多记录84字节； -G 60 每60秒就在打开一个文件记录； -z ./tcp-add.sh配合-G使用，每次记录完一个文件后执行./tcp-add.sh脚本(后面讲这个脚本) -w %F,%T.pcap 输出，文件名有时间组成%F表示年月日，%T表示时分秒，如2012-07-16,12:54:54.pcap 再来看这个tcp-add.sh，这个脚本十分简单，实际就是将刚才的记录完的pcap文件名写到ready.txt文件中。

<code>#!/bin/bash
     # 作为tcpdump的-z参数使用
     # 将已经存储完的pcap文件名加入ready.txt等待处理</code>
    echo $* >> ready.txt

这样就会每分钟生成一个pcap文件，并将其文件名写到ready.txt文件中。 3.下面就要用到cron来定时执行我们的统计任务。在开启crond服务后执行如下命令 `sudo crontab -e` 此命令打开一个文件，在最后一行加入如下，之后保存退出 `*/2 * * * * /home/wangchen/shell_ex/tcp-audit.sh` 这一条表示每两分钟（时间随意定）执行一次tcp-audit.sh脚本。 （转载于 [http://www.cnblogs.com/wangvsa/archive/2012/07/16/2593551.htm][http_www.cnblogs.com_wangvsa_archive_2012_07_16_2593551.htm]l）

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[80_]: https://my.oschina.net/u/2663968/blog/3051541
[hot3.png]: /images/20220117/8a3c795dc85c461b98d9743737965d80.png
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