一、简述
TcpDump可以将网络中传送的数据包完全截获下来提供分析。它支持针对网络层、协议、主机、网络或端口的过滤，并提供and、or、not等逻辑语句来帮助你去掉无用的信息。
This is the official web site of tcpdump, a powerful command-line packet analyzer;
tcpdump [ -DenNqvX ] [ -c count ] [ -F file ] [ -i interface ] [ -r file ]
[ -s snaplen ] [ -w file ] [ expression ]
抓包选项：
-c：指定要抓取的包数量。注意，是最终要获取这么多个包。例如，指定"-c 10"将获取10个包，但可能已经处理了100个包，只不过只有10个包是满足条件的包。
-i interface：指定tcpdump需要监听的接口。若未指定该选项，将从系统接口列表中搜寻编号最小的已配置好的接口(不包括loopback接口，要抓取loopback接口使用tcpdump -i lo)，
：一旦找到第一个符合条件的接口，搜寻马上结束。可以使用'any'关键字表示所有网络接口。
-n：对地址以数字方式显式，否则显式为主机名，也就是说-n选项不做主机名解析。
-nn：除了-n的作用外，还把端口显示为数值，否则显示端口服务名。
-N：不打印出host的域名部分。例如tcpdump将会打印'nic'而不是'nic.ddn.mil'。
-P：指定要抓取的包是流入还是流出的包。可以给定的值为"in"、"out"和"inout"，默认为"inout"。
-s len：设置tcpdump的数据包抓取长度为len，如果不设置默认将会是65535字节。对于要抓取的数据包较大时，长度设置不够可能会产生包截断，若出现包截断，
：输出行中会出现"[|proto]"的标志(proto实际会显示为协议名)。但是抓取len越长，包的处理时间越长，并且会减少tcpdump可缓存的数据包的数量，
：从而会导致数据包的丢失，所以在能抓取我们想要的包的前提下，抓取长度越小越好。
输出选项：
-e：输出的每行中都将包括数据链路层头部信息，例如源MAC和目标MAC。
-q：快速打印输出。即打印很少的协议相关信息，从而输出行都比较简短。
-X：输出包的头部数据，会以16进制和ASCII两种方式同时输出。
-XX：输出包的头部数据，会以16进制和ASCII两种方式同时输出，更详细。
-v：当分析和打印的时候，产生详细的输出。
-vv：产生比-v更详细的输出。
-vvv：产生比-vv更详细的输出。
其他功能性选项：
-D：列出可用于抓包的接口。将会列出接口的数值编号和接口名，它们都可以用于"-i"后。
-F：从文件中读取抓包的表达式。若使用该选项，则命令行中给定的其他表达式都将失效。
-w：将抓包数据输出到文件中而不是标准输出。可以同时配合"-G time"选项使得输出文件每time秒就自动切换到另一个文件。可通过"-r"选项载入这些文件以进行分析和打印。
-r：从给定的数据包文件中读取数据。使用"-"表示从标准输入中读取。
常用选项有以下几个：
a.tcpdump -D b.tcpdump -c num -i int -nn -XX -vvv
2、tcpdump 几种关键字说明
第一种是关于类型的关键字，主要包括host，net，port, 例如 host 210.27.48.2，指明 210.27.48.2是一台主机，net 202.0.0.0 指明 202.0.0.0是一个网络地址，port 23 指明端口号是23。如果没有指定类型，缺省的类型是host.
第二种是确定传输方向的关键字，主要包括src , dst ,dst or src, dst and src ,这些关键字指明了传输的方向。举例说明，src 210.27.48.2 ,指明ip包中源地址是210.27.48.2 , dst net 202.0.0.0 指明目的网络地址是202.0.0.0 。如果没有指明方向关键字，则缺省是src or dst关键字。
如果我们只需要列出送到80端口的数据包，用dst port；如果我们只希望看到返回80端口的数据包，用src port。 #tcpdump –i eth0 host hostname and dst port 80 目的端口是80 或者 #tcpdump –i eth0 host hostname and src port 80 源端口是80 一般是提供http的服务的主机 如果条件很多的话 要在条件之前加and 或 or 或 not #tcpdump -i eth0 host ! 211.161.223.70 and ! 211.161.223.71 and dst port 80 如果在ethernet 使用混杂模式 系统的日志将会记录 May 7 20:03:46 localhost kernel: eth0: Promiscuous mode enabled. May 7 20:03:46 localhost kernel: device eth0 entered promiscuous mode May 7 20:03:57 localhost kernel: device eth0 left promiscuous mode tcpdump对截获的数据并没有进行彻底解码，数据包内的大部分内容是使用十六进制的形式直接打印输出的。显然这不利于分析网络故障，通常的解决办法是先使用带-w参数的tcpdump 截获数据并保存到文件中，然后再使用其他程序进行解码分析。当然也应该定义过滤规则，以避免捕获的数据包填满整个硬盘。
第三种是协议的关键字，主要包括fddi,ip,arp,rarp,tcp,udp等类型。Fddi指明是在FDDI(分布式光纤数据接口网络)上的特定 的网络协议，实际上它是"ether"的别名，fddi和ether具有类似的源地址和目的地址，所以可以将fddi协议包当作ether的包进行处理和 分析。其他的几个关键字就是指明了监听的包的协议内容。如果没有指定任何协议，则tcpdump将会监听所有协议的信息包。
除了这三种类型的关键字之外，其他重要的关键字如下：gateway, broadcast,less,greater,还有三种逻辑运算，取非运算是 'not ' '! ', 与运算是'and','&&;或运算 是'or' ,'||'；这些关键字可以组合起来构成强大的组合条件来满足人们的需要，下面举几个例子来说明。
3、tcpdump 表达式
表达式用于筛选输出哪些类型的数据包，如果没有给定表达式，所有的数据包都将输出，否则只输出表达式为true的包。在表达式中出现的shell元字符建议使用单引号包围。
tcpdump的表达式由一个或多个"单元"组成，每个单元一般包含ID的修饰符和一个ID(数字或名称)。有三种修饰符：
(1).type：指定ID的类型。
可以给定的值有host/net/port/portrange。例如"host foo"，"net 128.3"，"port 20"，"portrange 6000-6008"。默认的type为host。
(2).dir：指定ID的方向。
可以给定的值包括src/dst/src or dst/src and dst，默认为src or dst。例如，"src foo"表示源主机为foo的数据包，"dst net 128.3"表示目标网络为128.3的数据包，"src or dst port 22"表示源或目的端口为22的数据包。
(3).proto：通过给定协议限定匹配的数据包类型。
常用的协议有tcp/udp/arp/ip/ether/icmp等，若未给定协议类型，则匹配所有可能的类型。例如"tcp port 21"，"udp portrange 7000-7009"。
所以，一个基本的表达式单元格式为"proto dir type ID"
除了使用修饰符和ID组成的表达式单元，还有上述2小节中提到的关键字表达式单元：gateway，broadcast，less，greater以及算术表达式。
表达式单元之间可以使用操作符" and / && / or / || / not / ! "进行连接，从而组成复杂的条件表达式。如"host foo and not port ftp and not port ftp-data"，这表示筛选的数据包要满足"主机为foo且端口不是ftp(端口21)和ftp-data(端口20)的包"，常用端口和名字的对应关系可在linux系统中的/etc/service文件中找到。
另外，同样的修饰符可省略，如"tcp dst port ftp or ftp-data or domain"与"tcp dst port ftp or tcp dst port ftp-data or tcp dst port domain"意义相同，都表示包的协议为tcp且目的端口为ftp或ftp-data或domain(端口53)。
使用括号"()"可以改变表达式的优先级，但需要注意的是括号会被shell解释，所以应该使用反斜线"\"转义为"\(\)"，在需要的时候，还需要包围在引号中。
二、tcpdump 具体使用方法
1、普通情况下，直接启动tcpdump将监视第一个网络界面上所有流过的数据包。
常用使用方法有：
A想要截获所有210.27.48.1 的主机收到的和发出的所有的数据包： #tcpdump host 210.27.48.1 B想要截获主机210.27.48.1 和主机210.27.48.2 或210.27.48.3的通信，使用命令：（在命令行中适用 括号时，一定要 #tcpdump host 210.27.48.1 and / (210.27.48.2 or 210.27.48.3 /) C如果想要获取主机210.27.48.1除了和主机210.27.48.2之外所有主机通信的ip包，使用命令： #tcpdump ip host 210.27.48.1 and ! 210.27.48.2 D如果想要获取主机210.27.48.1接收或发出的telnet包，使用如下命令： #tcpdump tcp port 23 host 210.27.48.1 E 对本机的udp 123 端口进行监视 123 为ntp的服务端口 # tcpdump udp port 123 F 系统将只对名为hostname的主机的通信数据包进行监视。主机名可以是本地主机，也可以是网络上的任何一台计算机。下面的命令可以读取主机hostname发送的所有数据： #tcpdump -i eth0 src host hostname G 下面的命令可以监视所有送到主机hostname的数据包： #tcpdump -i eth0 dst host hostname H 我们还可以监视通过指定网关的数据包： #tcpdump -i eth0 gateway Gatewayname I 如果你还想监视编址到指定端口的TCP或UDP数据包，那么执行以下命令： #tcpdump -i eth0 host hostname and port 80 J 如果想要获取主机210.27.48.1除了和主机210.27.48.2之外所有主机通信的ip包 ，使用命令： #tcpdump ip host 210.27.48.1 and ! 210.27.48.2 K 想要截获主机210.27.48.1 和主机210.27.48.2 或210.27.48.3的通信，使用命令 ：（在命令行中适用 括号时，一定要 #tcpdump host 210.27.48.1 and / (210.27.48.2 or 210.27.48.3 /) L 如果想要获取主机210.27.48.1除了和主机210.27.48.2之外所有主机通信的ip包，使用命令： #tcpdump ip host 210.27.48.1 and ! 210.27.48.2 M 如果想要获取主机210.27.48.1接收或发出的telnet包，使用如下命令： #tcpdump tcp port 23 host 210.27.48.1
三、tcpdump 实践经验
1、查看DNS解析情况
Linux系统要想正常访问互联网，需要正确配置DNS解析，现在我们已经配置公司内部DNS，我们想看一下DNS解析是否正常，就可以使用tcpdump来抓取DNS包，准备好两个xshell
窗口，按照如下方式操作：
1.1、命令：tcpdump -n -i any port 53
尽量在root用户下使用tcpdump命令，-n表示不要把IP地址解析成域名，-i表示抓取哪块网卡的通信数据包，any表示任意一块，port是指定要抓取数据包的端口，DNS服务工作在53端口上，执行完毕之后，我们切换到第2个窗口，进行下一步；
1.2、命令：ping -c10 baidu.com
注解：-c10表示和ping次停下，这时候我们的计算机和百度产生的通信，窗口1的tcpdump就会监听到我们的通信数据，也就是所谓的抓包，切换到窗口1，看到的数据大致如下：
在上图中我们可看到本地172.16.50.96，端口52892进程向公司本地DNS服务器 172.16.51.151请求告知baidu.com的IP地址是什么？DNS服务器成功给了我们答复，由此可以说明，我们的DNS工作
正常。
2、抓取主机指定网卡的数据包
2.1、命令：tcpdump -i eth0 -c 10 -w data.pcap
说明：-i 指定要抓取数据包的网卡名称
-c 指定抓取包的个数；
-w 保存到指定文件
注意：可以看到，我们保存的my-packets.pcap是一种特殊文件，直接使用vim是无法查看的，可以把
该文件拿到windows下，使用wireshark查看；
四、高级过滤方式
首先了解如何从包头过滤信息
proto[x:y] : 过滤从x字节开始的y字节数。比如ip[2:2]过滤出3、4字节（第一字节从0开始排） proto[x:y] & z = 0 : proto[x:y]和z的与操作为0 proto[x:y] & z !=0 : proto[x:y]和z的与操作不为0 proto[x:y] & z = z : proto[x:y]和z的与操作为z proto[x:y] = z : proto[x:y]等于z
操作符 : >, <, >=, <=, =, !=
1、IP头（IPV4）
0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ |Version| IHL |Type of Service| Total Length | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Identification |Flags| Fragment Offset | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Time to Live | Protocol | Header Checksum | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Source Address | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Destination Address | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | Options | Padding | <-- optional +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ | DATA ... | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
中文：
/*IP头定义，共20个字节*/
typedef struct _IP_HEADER
{
char m_cVersionAndHeaderLen; //版本信息(前4位)，头长度(后4位)
char m_cTypeOfService; // 服务类型8位
short m_sTotalLenOfPacket; //数据包长度
short m_sPacketID; //数据包标识
short m_sSliceinfo; //分片使用
char m_cTTL; //存活时间
char m_cTypeOfProtocol; //协议类型
short m_sCheckSum; //校验和
unsigned int m_uiSourIp; //源ip
unsigned int m_uiDestIp; //目的ip
} __attribute__((packed))IP_HEADER, *PIP_HEADER ;
a.版本：指IP协议的版本，通信双方使用的IP协议版本必须一致。一般的值为0100（IPv4），0110（IPv6）。
b.首部长度：长度4比特。这个字段的作用是为了描述IP包头的长度，因为在IP包头中有变长的可选部分。该部分占4个bit位，单位为32bit（4个字节），即本区域值=IP头部长度（单位为bit）/(8*4，因此，一个IP包头的长度最长为“1111”，即15*4＝60个字节。IP包头最小长度为20字节。
c.优先级与服务类型：长度8比特，定义了数据包传输的紧急程度以及时延、可靠性、传输成本等。
d.总长度：16比特，以字节为单位描述IP包的总长度（包括头部和数据两部分），最大值为65535。第二行中标识符、标志和段偏移量通常联合使用，用于数据拆分时的分组和重组。
e.标识符：对于上层发来的较大的数据包，往往需要拆分。路由器将一个大包进行拆分后，拆出来的所有部分被标上相同的值，该值即为标识符，用于告诉目的端哪些包属于同一个大包。
f.标志：长度3比特。该字段第一位不使用。第二位是DF（Don't Fragment）位，DF位设为1时表明路由器不能对该上层数据包分段。如果一个上层数据包无法在不分段的情况下进行转发，则路由器会丢弃该上层数据包并返回一个错误信息。第三位是MF（More Fragments）位，当路由器对一个上层数据包分段，则路由器会在除了最后一个分段的IP包的包头中将MF位设为1。
g.段偏移量：长度13比特，表示一个数据包在原先被拆分前的大包中的位置。接收端据此来还原和组装IP包。
h.TTL：表示IP包的生存时间，长度8比特。长度8比特。当IP包进行传送时，先会对该字段赋予某个特定的值。当IP包经过每一个沿途的路由器的时候，每个沿途的路由器会将IP包的TTL值减少1。如果TTL减少为0，则该IP包会被丢弃。这个字段可以防止由于路由环路而导致IP包在网络中不停被转发。
i.协议号：长度8比特，标识上一层即传输层在本次数据传输中所使用的协议。比如6代表TCP，17代表UDP等
j.首部校验和：长度16位。用来做IP头部的正确性检测，但不包含数据部分。 因为每个路由器要改变TTL的值,所以路由器会为每个通过的数据包重新计算这个值。
k.源地址：长度32比特，标识IP包的起源地址。
l.目标地址：长度32比特，表示IP包的目的地址。
m.可选项：可变长字段，主要用于测试，由起源设备跟据需要改写。
n.填充：因为IP包头长度（Header Length）部分的单位为32bit，所以IP包头的长度必须为32bit的整数倍。因此，在可选项后面，IP协议会填充若干个0，以达到32bit的整数倍。
2、IP选项
“一般”的IP头是20字节，但IP头有选项设置，不能直接从偏移21字节处读取数据。IP头有个长度字段可以知道头长度是否大于20字节。
通常第一个字节的二进制值是：01000101，分成两个部分：
0100 = 4 表示IP版本 0101 = 5 表示IP头32 bit的块数，5 x 32 bits = 160 bits or 20 bytes
如果第一字节第二部分的值大于5，那么表示头有IP选项。
下面介绍有过滤方法
0100 0101 : 第一字节的二进制
0000 1111 : 与操作
<=========
0000 0101 : 结果
正确的过滤方法：
tcpdump -i eth1 'ip[0] & 15 > 5' 或 tcpdump -i eth1 'ip[0] & 0x0f > 5'
3、分片标记
当发送端的MTU大于到目的路径链路上的MTU时就会被分片，分片信息在IP头的第七和第八字节：
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|Flags| Fragment Offset |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Bit 0: 保留，必须是0
Bit 1: (DF) 0 = 可能分片, 1 = 不分片
Bit 2: (MF) 0 = 最后的分片, 1 = 还有分片
Fragment Offset字段只有在分片的时候才使用。
要抓带DF位标记的不分片的包，第七字节的值应该是：
01000000 = 64
tcpdump -i eth1 'ip[6] = 64'
4、抓分片包
4.1、匹配MF，分片包
tcpdump -i eth1 'ip[6] = 32'
最后分片包的开始3位是0，但是有Fragment Offset字段。
4.2、匹配分片和最后分片
tcpdump -i eth1 '((ip[6:2] > 0) and (not ip[6] = 64))'
测试分片可以用下面的命令：
ping -M want -s 3000 192.168.1.1
参考资料
https://linuxwiki.github.io/NetTools/tcpdump.html
https://www.cnblogs.com/ggjucheng/archive/2012/01/14/2322659.html
https://blog.wains.be/2007/2007-10-01-tcpdump-advanced-filters/ (原文）
https://www.cnblogs.com/shenpengyan/p/5912567.html