Wireshark抓包,丟包分析?
前言
我們都知道,一般流量分析設備都支持pcap回放離線分析的功能,但如果抓的pcap丟了包,會影響最終安全測試的效果。比如說競測現場需要提供pcap包測試惡意文件的檢測功能,如果pcap中丟包,可能會導致文件還原失敗,最終惡意文件檢測功能“實效”。
那問題來了,我們怎么識別pcap包是否有丟包呢?接下來,我們通過wireshark來查找pcap文件中的丟包線索。
完整?丟包?
思路1:透過現象看現象。
在真實的網絡分析場景中,特別是傳輸大文件時,經常會發現這樣的現象:
大文件已經傳輸到了對端,但是pcap中卻存在丟包。
這是為什么呢?網絡數據包真的有完整地傳輸給對端嗎?
毋庸置疑,對端收到了完整地文件,數據包時肯定傳輸到了對端。那為什么wireshark中的pcap包丟包了呢?
我們還是來看看wireshark的抓包原理吧!
wireshark在Linux操作系統中,底層是基于libpcap進行抓包的,tcpdump底層也是基于libpcap的,關于tcpdump的底層的收包原因已經在tcpdump能進行丟包分析嗎?一文中已經分析過了網卡層面的流程和入口,這里就不再贅述了。
由此我們可明確一點:產生上述現象的原因,并不是網卡丟包,因為網卡層面的丟包肯定會影響文件數據的完整性,由此如果我們排除wireshark使用錯誤產生的丟包,還可能是在下面這個過程中丟的包:
通過deliver_skb來進入 packet_rcv階段 ,packet_rcv 把收到的skb放到當前的packet socket緩沖區,應用層調用recvfrom就可以將緩沖區中的數據包拷貝到應用層,從而實現libpcap的收包,大致過程如圖1所示:
圖1:libpcap的收包過程
所以我們能夠得出wireshark丟包的原因可能是:
- packet socket緩沖區已滿導致丟包;
- 從緩沖區拷貝到應用層中斷異常導致丟包。
- 當然排除以上兩條,也有可能是多路徑網絡結構允許屬于同一 TCP 會話的數據包通過不同的網絡接口,導致wireshark捕獲的數據包不全。
可是在我們日常的流量分析工作中,往往會根據對端有沒有完整地數據包來判斷我們用wireshark抓的數據包是否完整,這樣做可能會嚴重影響安全測試的工作效率。那有沒有能夠快速分析pcap包中是否丟包的方法呢?
答案是有,可以用wireshark的專家信息快速分析丟包的效果。
丟包線索
思路2:透過本質看現象。
打開wireshark,在工具欄中點擊“分析->專家信息”,如圖1、圖2所示:
圖1:wireshark的專家信息位置
wireshark的專家信息中提供了錯誤、警告、注意、對話這4種信息,選中任意一條都能定位到具體的數據包。
圖2:wireshark的丟包警告1
圖3:wireshark的丟包警告2
那專家信息中的哪些信息提示了丟包的線索呢?
- Acked segment that wasn't capture(common at capture start),如圖2所示:表示此數據包已經ack了未捕獲的數據。 傳輸正常,接收方已經確認,但 Wireshark 無法在捕獲的數據中找到某段數據包, 這通常發生在捕獲設備不夠快的時候,比如libpcap的接收緩沖區已滿,或者由緩沖區向應用層拷貝的時候導致的丟包。
- TCP Previous segment not captured,如圖3所示:表示如果數據包 N 標有未捕獲的前一個段,則表示在捕獲中沒有來自同一 TCP 會話的數據包,其 [seq + 長度≠數據包 N 的 seq ]。最典型的原因是數據包丟失或延遲啟動捕獲,但也有可能是發送方的 TCP 堆棧有問題,或者是多路徑網絡結構允許屬于同一 TCP 會話的數據包通過不同的網絡接口,導致數據包確實到達目的地,但沒被 Wireshark 捕獲到。
結論
- 1句忠告:不能通過判斷數據包是否已被接收端收到來判斷pcap中是否丟包。
- 1個小tip:pcap丟包可以通過wireshark的專家信息快速定位和判斷。
- 4條經驗:由wireshark產生的丟包可能有4種原因,
①packet socket的緩沖區已滿導致丟包;
②從緩沖區拷貝到應用層中斷異常導致丟包;
③wireshark使用不當,延遲啟動捕獲導致丟包;
④也有可能是多路徑網絡結構允許屬于同一 TCP 會話的數據包通過不同的網絡接口,導致wireshark捕獲的數據包不全。