网络协议分析器Ethereal实验指导书.doc

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1、网络协议分析器Ethereal实验指导书 网络协议分析器网络协议分析器 Ethereal 是目前最好的、开放源码的、获得广泛应用的网络协议分析器，支持Linux 和windows 平台。在该系统中加入新的协议解析器十分简单，自从1998年发布最早的Ethereal 0.2版本发布以来，志愿者为Ethereal 添加了大量新的协议解析器，如今Ethereal 已经支持五百多种协议解析。其原因是Ehereal 具有一个良好的可扩展性的设计结构，这样才能适应网络发展的需要不断加入新的协议解析器。本节以Ethereal 0.10.14 版本为依据。 Ethereal 的安装比较简单，按下述网址下载，下

2、载完Ethereal 即可完成安装。ftp:/s172.23.2.10/软件及工具 （登陆时，无密码。 新版本Ethereal已经整合了winpcap，应用比较方便。） 2.1 Ethereal 主窗口简介 图1 是抓包完成后的Ethereal 的主窗口。过滤栏以上是Ethereal 本身的菜单，过滤栏以下是抓获的包经过分析后的显示信息。 图1 抓包完成后的Ethereal 主窗口 其中： 1菜单栏通常用来启动Ethereal 有关操作； 2工具栏提供菜单中常用项目的快速访问； 3过滤器栏提供一个路径，来直接控制当前所用的显示过滤器； 4包列表窗格显示当前抓包文件的全部包的摘要。 包列表的每一

3、行对应抓包文件中的一个包，不同报文有不同的颜色，但是没有明显的规 律。如果你选择了一行，则更详细的信息显示在协议窗格和包字节数据窗格中。 注意：在此窗格里单击某个包，就会在另外的第二个窗口里显示这个包的信息。 当 Ethereal 解析一个包时， 由协议解析器将信息放置到行列中去，比较高级协议会 改写较低级协议的信息，你只能看到最高级协议的信息。例如，IP内部包含有TCP的Ethernet 包，Ethernet 解析器将写出它的数据 （如 Ethernet地址），而 IP解析器将用自己的数据改写它 （如 IP 地址），等等。 在包列表窗格中的每一列代表抓获的一个包，每个包的摘要信息包括： *

4、No ：抓包文件中包的编号。，即使已经用了一个显示过滤器也不会改变。 * Time：包的时间戳，即抓获该包的时间，该时间戳的实际格式可以改变。 * Source：包的源地址。 * Destination：包的目标地址。 * Protocol：包协议的缩写。 * Info：包内容的附加信息，这是一种可用的上下文菜单 （鼠标右键）。 5包协议窗格 （包细节窗格） 包协议窗格以更详细的格式显示从包列表窗格选中的协议和协议字段。包的协议和字 段用树型格式显示，可以扩展和收缩。这是一种可用的上下文菜单，单击每行前的 “”就 可以展开为以 “”开头的若干行，单击 “”又可以收缩。 在每个协议行中，会显示一

5、些指定的协议字段： （1）生成的字段：Ethereal 自己会生成附加的协议字段 （括号括起来者）。这些字段的信息是从抓包文件中已知的与其它字段的上下文推导出来的。例如，Ethereal 分析每个TCP流的顺序号/确认号时，就会在TCP 协议的SEQ/ACK 分析中显示出来。 （2）链接： 如果Ethereal 检测到抓包文件中存在着与其它包的关系，就会产生一个到其它包的链接。链接用蓝色显示，双击它，Ethereal 就跳到相应的包。 6包字节窗格 （十六进制数据窗格） 包字节窗格以十六进制形式显示出从包列表窗格中选定的当前包的数据，并以高亮度显 示在包协议窗格中选择的字段。在常用的十六进制区

6、内，左边示出包数据的编号，中部为相 应的十六进制示出包数据，右边为对应的ASCII 字符。 7状态栏 显示当前程序状态和抓获的数据的信息。通常左边显示相关信息的状态，右边显示包的 当前数目。 (a) (b) 图2 状态栏示例示例 (a) 图示出没有装载抓包文件，即 Ethereal开始时的情况。 (b) 图为已经装载抓包文件时的状态栏。左边显示关于抓包文件的名字、大小、开始抓 包经过的时间等信息。右边显示抓包文件中包的当前数目。显示的数值如下： * P: 抓获包的数目； * D: 当前正显示的包的数目； * M: 已经标记的数目。 2.2 Ethereal 菜单栏简介 1File 文件菜单 文

7、件菜单包括打开和合并抓包文件，全部或部分存储、打印、输出抓包文件，退出 Ethereal。 2Edit 编辑菜单 编辑菜单包括查询包，时间查询，标记或标识一个或多个包，设置你的选项 （剪切，拷 贝，粘贴当前不能实现） 3View 视图菜单 视图菜单控制抓抓获的包数据的显示，包括对抓获包的着色，字型的缩放，协议窗格中 协议树的压缩和展开。 4Go 指向菜单 以不同方式指向特定的包。 5Capture 抓包菜单 开始和停止抓包过程以及编辑抓包过滤器。 6Analyze 分析菜单 包括的选项由操作显示过滤器，允许和不允许对协议解析，配置用户指定的译码器和跟 踪一个TCP 流。 7Statistics

8、 统计菜单 显示各种统计窗口的菜单项，包括已经抓到的包的摘要，显示协议的分层统计等等。 8Help 帮助菜单 包括帮助用户的选项，诸如一些基本帮助，所支持的协议列表，手工页面，在线访问一 些web 页面，以及常用的对话框。 2.3 Ethereal 的工具栏 Ethereal 工具栏提供主菜单中常用的选项的快速访问。工具栏不能由用户定制，但是如 果屏幕空间需要显示更多的包数据，就可以用视图菜单将它隐蔽。 作为菜单，只有当前程序被选用时该选项才是可用的，其它选项变成灰色 （如果尚未装 载数据就不能存入抓包文件）。图3 为各种工具图标的名称。 接口 选项 开始 停止 重开始 打开 存储为 关闭 重

9、载 打印 查询包 向后 向前 指定包 到首包 到末包 包着色 卷屏 放大 取消放大 图3 各种工具图标的名称 * 接口：单击此图标，出现一个抓包选项表对话框； * 选项：引出一个抓包选项对话框； * 开始：根据选项在最近时间开始抓包； * 停止：停止当前运行的抓包过程； * 重开始：为了方便起见，停止当前运行的抓包过程，重新开始； * 打开：出现打开文件对话框，让你打开一个抓包文件来观察； * 存储为：让你将当前的抓包文件存储为你希望的文件。弹出“Save Capture File As” 对话框； * 关闭：关闭当前的抓包文件，如果没有存储该包被会询问是否存储； * 重载：允许重装当前的抓包

10、文件； * 打印：引出打印对话框，允许全部或部分打印包文件中的包； * 查询包：引出查询一个包的对话框； * 向后：在包历史中向回跳； * 向前：在包历史中向前跳； * 指定包：引出对话框，跳到指定编号的包； * 到首包： 跳到包文件中第一个包； * 到末包：跳到包文件中最后一个包； * 着色：对包列表中抓获的色，用不同颜色显示； * 放大：放大打开的包数据 （增大字型）； * 取消放大：取消包数据放大。 2.4 Ethereal 的网络数据抓包过程 Ethereal 的抓包有如下特征： * 可以从不同类别的网络硬件抓包，如Ethernet、 Token Ring、ATM 等； * 停止抓包时

11、不同的触发器相似：如抓获数据的总数、抓包时间，抓获包的数目； * 抓包过程中同时显示编译后 （解析）的包。 * 根据包过滤器的条件，从抓获的全部数据中进行过滤，减去符合条件的包。 使用 Ethereal 进行网络协议分析时应当注意：必须有管理员权限才能开始抓包过程；必须选择正确的网络接口来抓获包数据；必须在网络的正确的位置抓包才能看到想看到的业务流量。 1通过抓包接口开始抓包通过抓包接口开始抓包 可以通过工具栏的接口选项，或者“Capture”菜单的“Interfaces”选项选择抓包菜单后，Etherea 弹出抓包接口对话框，如图4 所示。但需注意，作为抓包接口对话框，只在数据抓包前显示，会

12、消耗很多系统资源，要尽快关闭对话框以防止过多的系统装载。 图4 抓包接口对话框 图中Gneric dialup adapter 为拨号适配器，第二行为快速以太网网卡。工具栏框中的各个选项叙述于下： * IP：Ethereal 可能从这个接口分辨第一个IP 地址，如果分辨不出地址，就会显示 “unknown ”，如果解析出不止一个IP 地址，则只显示第一个； * Packets：从对话框打开后从该接口侦测到的包数。如果最近一秒没有侦测到包，则 Packets 变为灰色； * Packets/s：在最近一秒侦测到的包数，如果没有侦测到包，则在最近一秒变为灰色； * Stop：停止当前抓包运行； *

13、 Capture：利用最后抓包设置立即在该接口开始抓包； * Prepare：打开该接口的抓包选项对话框； * Close：关闭对话框。 如果选择Capture，则立即开始抓包，并显示图5 的抓包过程数据报文统计： 图5 抓包过程数据报文统计 抓到足够的包后，单击Stop停止抓包。即可显示如图1的抓包完成后的Ethereal 主窗口。 2通过通过 capture 菜单选项抓包 Ethereal 的抓包 （capture）选项，如图6 所示。 图6 Capture 选项 （1）单击Capture 选抓包过滤器Capture Filters. ，弹出过滤器窗口，如 图7 所示。 图7 Captur

14、e 过滤器选项 （2）在Filter 栏中选择某项过滤器名称，如“No Broadcast and no Multicast ” 或“TCP only”，则在Filter name 和Filter string 文本框中显示你的选项。 也可以在Filter name 框中键入过滤器名字，在Filter string 框中键入过滤器字符串，单击New，一个过滤器就建立好了。 单击Capture 选 0ptions，弹出图8 所示过滤器选项窗口，指明网络适配器，抓包模式，包字节限制，过滤条件等有关抓包的系统配置的启用和设置。 图8 过滤器选项窗口 （3）Ehereal 的抓包过滤器 抓包过滤器用来

15、只抓取你感兴趣的包。如果你想抓取某些特定的数据包时，有两种方法 可供选择。 第一种方式是先定义好抓包过滤器，结果是只抓到你设定好的那些类型的数据包； 第二种方式是，先把本机收到或者发出的包全部抓下来，再使用的显示过滤器，只显示 你想要的那些类型的数据包，这种方式比较常用，建议实验时大家采用。 （4 ）最后单击Start，即可开始抓包，并弹出本机收到的数据报文统计信息。 此后的操作与通过接口抓包相同，单击Stop 即可停止抓包，并显示对截获到的报文进 行分析后的界面。 2.5 由Ethereal协议窗口分析协议的格式 Ethereal 抓包后的界面有三个部分，上部为报文列表窗口，显示的是对抓到的

16、每个数据 报文进行分析后的总结型信息，包括编号、时间、源地址、目标地址、协议、信息。中部为 协议树窗口，显示的是数据报文的协议信息。在报文列表窗口选择不同条目则协议树窗口的 内容随之改变为相应的协议信息。下部为16 进制报文窗口，可以显示报文在物理层的数据 形式。 在抓包完成后，显示过滤器可以用来找到你感兴趣的包，也可根据协议、是否存在某个 域、域值、域值之间的关系来查找你感兴趣的包。 1Etheral 的显示过滤器可以使用下面的操作符来构造显示过滤器： eq = 等于：如 ip.addr=10.1.10.20 ne != 不等于：如 ip.addr!=10.1.10.20 gt 大于：如 f

17、rame.pkt_len10 lt 小于：如 lt frame.pkt_len= 大等于：如 frame.pkt_len=10 le = 小等于：如 frame.pkt_len=10 也可以使用下面的逻辑操作符将表达式组合起来： and &逻辑与：如 ip.addr=10.1.10.20&tcp.flag.fin or | 逻辑或：如 ip.addr=10.1.10.20|ip.addr=10.1.10.21 xor 异或：如 tr.dst0:3 = 0.6.29 xor tr.src0:3 = not ! 逻辑非：如 !llc 例如：你想抓取IP 地址是 192.168.2.10 的主机所收

18、或发的所有的HTTP 报文，则显示过滤器 （Filter ）为：ip.addr=192.168.2.10 and http 图 9 组合过滤器设置 注意：当在Filter 的输入，显示绿色背景时 （图 9 上图）说明表达式是正确的，显示红色背景时 （图 9 下图）说明表达式是错误的。 又例如，你只想查看使用tcp 协议的包，在Ethereal 窗口Filter 栏中输入tcp，然后回车，Ethereal 就会只显示tcp 协议的包。 2实例分析下面的分析示例是通过上网查询 “TCP/IP”，然后运行ethereal 抓包。 抓包过程为：单击Capture按默认过滤器Start抓包2 分钟Sto

19、p，获得图10 的结果。 图10 上网查询抓包结果 由于Ethereal 已经对抓包结果做了分析，所以，通过协议窗口可以获得IP 协议数据报格式和TCP 协议报文格式的具体数据。在图10 中，各个窗口都可以用拖拉方法拉大或缩小，即可与十六进制窗口相结合，清楚地看到各个字段的数据。其方法如下： （1）最初协议窗口显示了协议信息，单击第一条信息，则十六进制窗口的中对应的信 息变为黑底白字，如图11 所示： 图11 单击frame 1 1494 字节改变颜色 （2）每条信息头部有一个 “”号，单击“”则变为“”，具体的协议信息即展开并显示在协议窗口内，图12 所示为Internet protocol

20、协议展开的图示： 图12 单击IP 协议的展开图 由图12 可见，IP 协议源地址为219.239.88.26，目标地址为61.134.205.189，版本为IPV4，报头长度为20 字节。对应的十六进制数据为45 00 05 c8 a5 70 40 00 34 06 5c 72 db ef 58 1a 3d 86 cd b0。协议窗口中还有3 个带 “”的信息行，将Differentiated Service Field（不同的服务字段）、标志行 （Flags ）和报头校验和行展开，则可以看到具体字段的数据。 （3）TCP 协议的展开 图13 TCP 协议的展开图 图13 为TCP 协议的展开图，由图可见源端口号为http （80），对应的十六进制为 00 50，目标端口号为4579，顺序号为0，下一顺序号为 1440，确认号为0，报头长20 字节，其后还可以看到保留位和 6 个控制位的设置情况等等。 TCP/IP 协议的报文格式此处没有列出，请读者自己对照，即可得知Ethereal 已经对抓包结果做了准确的分析。