利用 Python 解析pcap文件

1、问题背景

当面对处理网络数据包分析时，pcap文件作为一个常见的文件格式存储了网络数据包的详细记录，它常常被用来进行网络故障排查或安全分析。为了充分利用这些数据，我们需要对其进行解析并提取出有价值的信息，例如数据包类型 (如 TCP 或 UDP)、数据包的起始和结束时间等。本文旨在探讨如何使用 Python 解析pcap文件，并提供实用的解决方案和代码示例。

2、解决方案

2.1 选择合适的 Python 库

Python 中有很多库可以用于解析pcap文件，其中比较常用的是dpkt和scapy。 dpkt是一个相对轻量的库，它可以快速解析pcap文件，并且提供了丰富的API来处理数据包的各个部分。scapy是一个功能更强大的库，它不仅可以解析pcap文件，还可以生成和发送数据包。

2.2 利用dpkt解析pcap文件

import dpkt

counter = 0
ipcounter = 0
tcpcounter = 0
udpcounter = 0

filename = 'sampledata.pcap'

for ts, pkt in dpkt.pcap.Reader(open(filename, 'r')):

    counter += 1
    eth = dpkt.ethernet.Ethernet(pkt)
    if eth.type != dpkt.ethernet.ETH_TYPE_IP:
        continue

    ip = eth.data
    ipcounter += 1

    if ip.p == dpkt.ip.IP_PROTO_TCP:
        tcpcounter += 1

    if ip.p == dpkt.ip.IP_PROTO_UDP:
        udpcounter += 1

print("Total number of packets in the pcap file:", counter)
print("Total number of ip packets:", ipcounter)
print("Total number of tcp packets:", tcpcounter)
print("Total number of udp packets:", udpcounter)

以上代码首先导入了dpkt库，然后打开pcap文件并逐个读取数据包。对于每个数据包，代码会检查其类型，如果数据包是IP数据包，那么它会进一步提取出TCP或UDP数据包的信息并进行计数。最后，代码将统计结果打印出来。

2.3 利用scapy解析pcap文件

from scapy.all import *

pkts = rdpcap('sampledata.pcap')

tcp_count = 0
udp_count = 0

for pkt in pkts:
    if pkt.haslayer(TCP):
        tcp_count += 1
    elif pkt.haslayer(UDP):
        udp_count += 1

print("Total number of packets in the pcap file:", len(pkts))
print("Total number of tcp packets:", tcp_count)
print("Total number of udp packets:", udp_count)

scapy提供了更高级的API，它可以自动解析数据包的各个字段，并提供了丰富的过滤和分析功能。以上代码首先导入了scapy库，然后使用rdpcap()函数读取pcap文件。接下来，代码逐个遍历数据包，并检查每个数据包是否包含TCP或UDP层。最后，代码将统计结果打印出来。

2.4 其他常见问题

• 如何提取TCP或UDP数据包的起始时间和结束时间？ 您可以使用dpkt或scapy的API来提取数据包的起始时间和结束时间。例如，在dpkt中，您可以使用ts变量来获取数据包的起始时间，在scapy中，您可以使用pkt.time变量来获取数据包的起始时间。
• 如何过滤数据包？ 您可以使用dpkt或scapy的API来过滤数据包。例如，在dpkt中，您可以使用dpkt.pcap.Reader.filter()方法来过滤数据包，在scapy中，您可以使用scapy.layers.l2.Ether()或scapy.layers.l3.IP()等过滤器来过滤数据包。
• 如何保存解析后的数据包？ 您可以使用dpkt或scapy的API来保存解析后的数据包。例如，在dpkt中，您可以使用dpkt.pcap.Writer()类来保存数据包，在scapy中，您可以使用wrpcap()函数来保存数据包。