在 Tshark 中分析 TCP 会话

简介

在这个实验中，你将学习使用 Wireshark 的命令行工具 tshark 来分析 TCP 会话。你将练习使用过滤器捕获 TCP 流量、列出会话，并在解读详细的数据包信息时检查特定端口，如 HTTP（端口 80）。

通过包括使用 curl 生成流量和分析捕获文件在内的实践练习，你将掌握隔离 TCP 流并识别关键会话指标的方法。这些技能将提升你使用 Wireshark 进行网络故障排除和流量分析的能力。

Skills Graph

使用 -f "tcp" 捕获 TCP 流量

在这一步中，你将学习如何使用 Wireshark 的命令行工具 tshark 捕获 TCP 网络流量。TCP（传输控制协议，Transmission Control Protocol）是互联网的核心协议之一，负责应用程序之间的可靠数据传输。通过使用 -f "tcp" 过滤器，我们可以专门关注 TCP 数据包，这在分析网页浏览、文件传输或电子邮件通信时非常有用。

1. 首先，通过点击 Xfce 桌面的终端图标或使用快捷键 Ctrl+Alt+T，在你的 LabEx 虚拟机中打开一个终端。我们将在这个终端中执行所有用于网络分析的命令。

2. 导航到用于存储捕获文件的默认工作目录：

   cd ~/project

   这确保我们捕获的所有数据都将保存在一个一致的位置，方便后续查找。

3. 使用以下命令开始捕获 TCP 流量：

   sudo tshark -f "tcp" -w tcp_capture.pcap

   让我们来分析一下这个命令各部分的作用：

   • sudo 为我们提供了进行数据包捕获所需的管理员权限
   • tshark 是 Wireshark 的命令行版本
   • -f "tcp" 作为捕获过滤器，告诉 tshark 仅记录 TCP 数据包
   • -w tcp_capture.pcap 将捕获的数据包保存到名为 "tcp_capture.pcap" 的文件中

4. 当 tshark 运行时，我们需要生成一些示例 TCP 流量。打开另一个终端窗口并运行：

   curl https://www.example.com

   此命令向 example.com 发出一个简单的网页请求，该请求使用 TCP 进行通信。curl 命令将显示从网站返回的 HTML 内容。

5. 等待几秒钟以捕获足够的数据后，在运行 tshark 的第一个终端中按 Ctrl+C 停止捕获。这将安全地终止数据包捕获过程。

6. 现在，让我们通过查看捕获文件的前几行来验证我们捕获的内容：

   tshark -r tcp_capture.pcap | head -n 5

   此命令读取 (-r) 我们的捕获文件并显示前 5 个数据包。你应该会看到显示 TCP 握手过程的输出，其中包括：

   • 发起连接的 SYN（同步）数据包
   • SYN-ACK（同步确认）响应
   • 源 IP 地址和目标 IP 地址
   • 用于通信的端口号

使用 -z conv,tcp 列出会话

在这一步中，你将学习如何使用 Wireshark 的 -z conv,tcp 选项，从捕获的流量中分析 TCP 会话。TCP 会话表示两个端点之间的完整通信会话，通过它们的 IP 地址和端口号来识别。此功能会提供捕获文件中所有 TCP 会话的摘要，显示源/目标 IP 地址、端口和数据包统计信息，这对于理解网络通信模式至关重要。

1. 首先，确保你位于存储捕获文件的正确目录中。这很重要，因为 Tshark 需要知道在哪里找到数据包捕获文件：

   cd ~/project

2. 列出 TCP 会话的基本命令会分析捕获的数据包并显示一个摘要表。-r 标志指定输入文件，而 -z conv,tcp 启用会话统计功能：

   tshark -r tcp_capture.pcap -z conv,tcp

3. 输出将显示一个表格，展示所有 TCP 会话，类似于以下示例。每一行代表两个端点之间的一个会话，显示每个方向传输的帧数（数据包）和字节数：

   =========================================================================
   TCP Conversations
   Filter:<No Filter>
                                                 |       <-      | |       ->      | |     Total     |
                                                 | Frames  Bytes | | Frames  Bytes | | Frames  Bytes |
   192.168.1.2:49152   <-> 93.184.216.34:80     |      3    180 | |      3    216 | |      6    396 |
   =========================================================================

4. 若要获得更详细的视图，显示每个会话发生的绝对时间戳，请使用 -t ad 选项。这有助于理解网络事件的时间和顺序：

   tshark -r tcp_capture.pcap -z conv,tcp -t ad

5. 你可以使用 -Y 选项结合显示过滤器，按特定条件过滤会话。此示例过滤涉及端口 80（HTTP 流量）的会话，当你只想分析 Web 流量时很有用：

   tshark -r tcp_capture.pcap -z conv,tcp -Y "tcp.port==80"

6. 若要保存会话统计信息以供后续分析或报告，将输出重定向到一个文本文件。这会创建一个永久的分析记录，你可以查看或与他人分享：

   tshark -r tcp_capture.pcap -z conv,tcp > tcp_conversations.txt

使用 -Y "tcp.port==80" 过滤特定端口

在这一步中，你将学习如何使用 Wireshark 的显示过滤器语法和 -Y "tcp.port==80" 选项，过滤特定 TCP 端口（端口 80）的网络流量。端口 80 是 HTTP 网页流量的标准端口，因此这个过滤器有助于在你的网络捕获中分离出与网页相关的通信。

在开始之前，让我们先了解这个过滤器的作用：它会显示所有源端口或目标端口为 80 的 TCP 数据包。这与专门过滤源端口或目标端口不同，我们将在后面介绍。

1. 首先，确保你位于存储捕获文件的正确目录中：

   cd ~/project

2. 要过滤之前捕获的端口 80（HTTP）的流量，请运行：

   tshark -r tcp_capture.pcap -Y "tcp.port==80"

   -r 标志指定输入文件，而 -Y 应用显示过滤器。此命令从 tcp_capture.pcap 读取数据包，但只显示涉及端口 80 的数据包。

3. 输出将只显示源端口或目标端口为 80 的数据包：

    1 0.000000000    192.168.1.2 → 93.184.216.34 TCP 74 49152 → 80 [SYN] Seq=0 Win=64240 Len=0 MSS=1460
    2 0.028763000  93.184.216.34 → 192.168.1.2 TCP 74 80 → 49152 [SYN, ACK] Seq=0 Ack=1 Win=65535 Len=0
    3 0.028852000    192.168.1.2 → 93.184.216.34 TCP 66 49152 → 80 [ACK] Seq=1 Ack=1 Win=64240 Len=0

   此输出显示了客户端（192.168.1.2）和 Web 服务器（93.184.216.34）之间完整的 TCP 三次握手（SYN、SYN - ACK、ACK）。

4. 要专门过滤发往端口 80（目标端口）的流量，即显示对 Web 服务器的请求，请使用：

   tshark -r tcp_capture.pcap -Y "tcp.dstport==80"

5. 要过滤来自端口 80（源端口）的流量，通常显示 Web 服务器的响应，请使用：

   tshark -r tcp_capture.pcap -Y "tcp.srcport==80"

6. 你可以将此过滤器与其他过滤器结合使用，以进行更精确的分析。例如，要仅查看 HTTP GET 请求（最常见的 Web 请求类型）：

   tshark -r tcp_capture.pcap -Y "tcp.port==80 && http.request.method==GET"

   这将端口过滤器与 HTTP 协议过滤器结合使用，专门显示 Web 浏览器何时向服务器请求页面。

使用 -V 显示结果

在这一步中，我们将探讨如何使用 Wireshark 的 -V（详细模式）选项查看全面的数据包详细信息。在排查网络问题时，查看完整的协议解析信息至关重要。-V 标志会显示网络协议栈的每一层，从以太网帧到应用层协议，帮助你确切了解网络流量中正在发生的情况。

1. 首先，确保你位于存储捕获文件的正确目录中。这很重要，因为 Tshark 需要访问你要分析的文件：

   cd ~/project

2. 显示所有数据包详细信息的基本命令会展示 Tshark 能够解析的所有内容。当你需要检查网络通信的完整结构时，这非常有用：

   tshark -r tcp_capture.pcap -V

3. 详细输出会以结构化的格式显示技术细节。以下是各部分的含义：

   • 帧（Frame）：关于数据包大小的物理层信息
   • 以太网 II（Ethernet II）：数据链路层的 MAC 地址
   • IP：网络层地址
   • TCP：传输层端口和序列号

   Frame 1: 74 bytes on wire (592 bits), 74 bytes captured (592 bits)
   Ethernet II, Src: 00:11:22:33:44:55, Dst: 66:77:88:99:aa:bb
   Internet Protocol Version 4, Src: 192.168.1.2, Dst: 93.184.216.34
   Transmission Control Protocol, Src Port: 49152, Dst Port: 80, Seq: 0, Ack: 0, Len: 0

4. 在处理大型捕获文件时，将过滤器与详细输出结合使用有助于聚焦相关流量。此示例仅显示 HTTP 流量（端口 80），并将输出限制为前 20 行：

   tshark -r tcp_capture.pcap -Y "tcp.port==80" -V | head -n 20

5. 为了便于文档记录或后续分析，你可以将详细输出保存到文本文件中。这会创建一个永久的数据包检查记录：

   tshark -r tcp_capture.pcap -V > verbose_output.txt

6. 要检查特定的协议元素，如 HTTP 头信息，可以将协议过滤器与详细模式结合使用。在调试 Web 应用程序或分析 HTTP 事务时，这很有帮助：

   tshark -r tcp_capture.pcap -Y "http" -V

总结

在本次实验中，你学习了如何使用 Wireshark 的 tshark 命令行工具分析 TCP 会话。你使用特定过滤器捕获了 TCP 流量，检查了 TCP 握手细节，并生成了用于分析的示例流量。

此外，你还探索了列出端点之间 TCP 会话以及过滤特定端口流量的技术。本次实验通过详细输出和会话统计信息，让你亲身体验了数据包检查，有助于进行有效的网络分析。