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抓包神器 Wireshark,帮你快速定位线上网络故障(2)

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Wireshark:界面与基本操作

正式分享之前,先简单介绍一下 Wireshark。Wireshark 的前称是 Ethereal,该开源软件的功能正如其名,用来还原以太网的真相。

Wireshark 可以捕获网络封包,并尽可能显示出最为详细的网络数据包信息。通过对捕获的包进行分析,可以了解用户的行为和传输的数据内容等。

Wireshark 的主界面如上图示意,主要包含显示过滤器、数据包列表、数据包详细信息、数据包字节流以及状态栏五大部分。在这里要重点提一下过滤器表达式,对于日常快速定位问题很有帮助。

如上图所示,Wireshark 内置了很多过滤器表达式,而且工具本身会对输入的过滤器表达式进行强校验,为了给后续分享做好铺垫,也为了老铁们上手快,简单总结几种常用的过滤方式(切记:未列出的并非不重要)。

按照协议过滤

tcp,只显示 TCP 协议

按照IP 地址过滤

ip.src == 192.168.200.135,过滤出源地址为 192.168.200.135 的包;ip.dst == 192.168.200.21,过滤出目标地址为 192.168.200.21 的包;

按照端口过滤

tcp.port == 80,显示 TCP 端口为 80 的包;tcp.srcport == 80,显示 TCP 协议的源端口为 80 的包

按照HTTP 模式过滤

http.request.method == "GET",只显示 HTTP GET 方法的包。

按照逻辑运算过滤

例:ip.src == 192.168.1.13 or ip.src == 192.168.1.16

一款工具软件罢了,可劲造就是啦,折腾折腾就搞明白怎么使用啦,具体的操作方式就不再赘述,下面将通过 Wireshark 抓包来谈谈面试常提及的 TCP 的三次握手、四次挥手机制。

当用户访问网站时,首先会通过 TCP 协议进行建立连接,然后才发送 HTTP 请求以获取网站的内容。服务端响应客户端的信息,也会通过 TCP 协议传输给客户端。

TCP 协议是因特网中的传输层协议,主要使用三次握手协议建立连接,四次挥手断开连接。

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Wireshark:看透 TCP 的三次握手

在正式分析 TCP 协议建立连接的数据包之前,先介绍一下它的工作原理,以帮助老铁们更容易理解传输的数据包。其中 TCP 协议三次握手过程如下图所示。

通过对 TCP 三次握手的了解可知,TCP 协议在建立连接时,通过发送不同标志位(如 SYN、SYN+ACK、ACK)的数据包来建立连接,而且每次请求及响应的序列号也不同,接下来通过 Wireshark 抓包来分析一下。

上图显示的就是完整的 TCP 建立连接时“三次握手”的过程,在 7875 -> 2000 中,7875 是客户端的端口,2000 是服务端的端口。7875 端口和 2000 端口之间的三次来回就是“三次握手”过程。

第一次握手:

客户端发送的 TCP 报文中以 [SYN] 作为标志位,并且客户端序号 Seq=0。

第二次握手:

服务端返回的 TCP 报文中以 [SYN,ACK] 作为标志位;并且服务器端序号 Seq=0;确认号 Ack=1,也就是“第一次握手”中客户端序号 Seq 的值+1。

第三次握手:

客户端在向服务端发送的 TCP 报文中以 [ACK] 作为标志位;其中客户端序号 Seq=1,即是“第二次握手”中服务端确认号 Ack 的值;确认号 Ack=1,即是“第二次握手”中服务端序号 Seq 的值 +1。

现在再回头看看 TCP 协议三次握手的过程图,应该不会那么陌生,如果依然很陌生,那就多理解几遍(油从钱孔入而钱不湿,熟能生巧而已),建议用 Wireshark 自己抓包分析一番。

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Wireshark:体会 TCP 的四次挥手

TCP 协议建立连接需要三次握手,而断开一个连接则需要经过四次挥手,其中 TCP 协议四次挥手过程如下图所示。

感兴趣的老铁,希望能亲自通过 Wireshark 去分析一把 TCP 的四次挥手,本次不做阐述,争取下次窥探 HTTP 协议的报文时再把 TCP 的四次挥手机制给演示一下。

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写在最后:为什么分享 Wireshark?

第一次接触 Wireshark 距离至今已有 10 年,但是最近才真正开始推动团队去使用这款软件去分析问题,因为负责的团队与银行、三方交互的比较多,存在很多扯皮、甩锅而导致的效率低下,希望能把问题都摆在桌面上,进而让因为网络环境而导致纠缠不清的边界问题越发清晰。

鉴于并非 Wireshark 大神,所以会结合团队中遇到的问题,并尽量多的查阅资料、书籍,希望每篇分享能够准确,真心希望每篇分享对大家都有所帮助。

本次 Wireshark 分享就写到这里,接下来会借助 Wireshark 来窥探一下 HTTP 报文(真的毫无隐私可言),敬请期待。

一起聊技术、谈业务、喷架构,少走弯路,不踩大坑。会持续输出原创精彩分享,敬请期待!

本文分享自微信公众号 - 一猿小讲(yiyuanxiaojiangV5),作者:一猿小讲

原文出处及转载信息见文内详细说明,如有侵权,请联系 yunjia_community@tencent.com 删除。

原始发表时间:2020-12-22

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