tcpreplay,tcprewrite的使用

#Author: ypguo
#Data: 2010.4.23
#Version:  1.2 增加了修改VLAN tag内容.
                 1.1 修改了cygwin下安装的内容
                 1.0 Initial Upload.


[关键字]
: tcpreplay, tcpprep, tcprewrite, libpcap, winpcap, linux, windows, cygwin


[摘要]
: 本文总结了tcpreplay的安装使用经验. 我是在cygwin上试验的.


[目录]
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    1. 什么是tcpreplay


    2. 安装指南


    3. 使用指南


    .   3.1 tcpprep(pcap pre-processor)


    .       3.1.1 根据报文源IP确定client/server报文


    .       3.1.2 使用自动模式确定client/server报文


    .   3.2 tcprewrite


    .       3.2.1 tcprewrite的一个例子


    .       3.2.2 修改2层头


    .       3.2.3 修改3层头


    .       3.2.4 修改4层头


    .       3.2.5 修改5-7层数据


    .   3.3 tcpreplay






1. 什么是tcpreplay




引用一段tcpreplay官方网站(http://tcpreplay.synfin.net/trac/)的话来解释什么是


tcpreplay[1]:




#摘自tcpreplay官方网站(http://tcpreplay.synfin.net/trac/):


|Tcpreplay is a suite of BSD licensed tools written by Aaron Turner for UNIX

|(and Win32 under Cygwin) operating systems which gives you the ability to use

|previously captured traffic in libpcap format to test a variety of network

|devices. It allows you to classify traffic as client or server, rewrite Layer

|2, 3 and 4 headers and finally replay the traffic back onto the network and

|through other devices such as switches, routers, firewalls, NIDS and IPS&＃39;s.

|Tcpreplay supports both single and dual NIC modes for testing both sniffing

|and inline devices. 



简单的说, tcpreplay是一种pcap包的重放工具, 它可以将用ethreal, wireshark工具抓


下来的包原样或经过任意修改后重放回去. 它允许你对报文做任意的修改(主要是指对2层


, 3层, 4层报文头), 指定重放报文的速度等, 这样tcpreplay就可以用来复现抓包的情景


以定位bug, 以极快的速度重放从而实现压力测试.




tcpreplay本身包含了几个辅助工具, 用于准备发包的cache, 重写报文等:




    * tcpprep - 简单的说就是划分哪些包是client的, 哪些是server的, 一会发包的


    时候client的包从一个网卡发, server的包可能从另一个网卡发.


    * tcprewrite - 简单的说就是修改2层, 3层, 4层报文头部. 


    * tcpreplay - 真正发包, 可以选择主、从网卡, 发包速度等.


    * tcpbridge - bridge two network segments with the power of tcprewrite 




2. 安装指南




tcpreplay官方提供的下载地址为: http://tcpreplay.synfin.net/trac/wiki/Download,


由于tcpreplay依赖libpcap库,


所以安装tcpreplay之前必须先安装libpcap(在windows下为winpcap), 否则


./configure的时候你会得到提示说libpcap库没有安装.




linux下的依赖库libpcap由tcpdump工程组开发, 好像也是个开源工程, 可以到


http://www.tcpdump.org/下载到, 可以用源码安装, 貌似比较简单. 




windows(包括cygwin) 下的依赖库winpcap则必须到 winpcap的官方网站上去下载:


http://www.winpcap.org/install/default.htm. winpcap是libpcap在windows上的移植,


这个貌似不是开源的, 所以你只能得到一个静态库和编程接口"WpdPack_4_1_2.zip",


解压缩后可以得到文件夹"WpdPack", 将该文件夹拷贝到cygwin的根目录,


即可完成winpcap的安装, 在 "./configure"


的时候选上参数--with-libpcap&＃61;/wpdpack(我自己试验过,


貌似没有这个参数也可以成功, 不过还是建议加上这个参数)[2]:




#winpcap的安装过程:


|$ unzip WpdPack_4_1_2.zip
|$ cp -r WpdPack/ / (安装tcpreplay的依赖winpcap, 即把WpdPack拷贝到根目录下.)


#tcpreplay的安装过程:


|$ ./autogen.sh (Subversion checkouts only) 
|$ ./configure --with-libpcap&＃61;/wpdpack
|$ make 
|# make test (Note: tcprewrite tests are currently broken on Cygwin/Win32) 
|# make install 




3. 使用指南




到此为止, 你机器上的tcpreplay已经可以使用了, 具体怎么用, 网上的攻略也很多, 但


最权威的使用指南当然是官网的Online Manual:


http://tcpreplay.synfin.net/trac/wiki/manual, 前面简单地介绍了tcpreplay内嵌的


几个工具的用途, 下面给出一个我用过的一个例子, 仅供更好的理解Online Manual:




以前的版本貌似可以用一个命令把pcap包直接经过修改发出去, 但是3.0以后的


tcpreplay不支持这样了, 发包前先得用tcpgrep建立一个cache, 再用tcprewite修改包的


信息, 最后用tcpreplay发出去:




建立cache文件的作用解释&＃xff0c;主要是加速报文的发送&＃xff0c;cache文件中存放着pcap文件中每个


帧的编号和时间戳等信息&＃xff0c;以达到tcpreplay回放时可以更加快速的发送报文的目的。




3.1 tcpprep(pcap pre-processor)




tcpprep工具会生成一个cache文件, 里面保存着哪些包将从主网口发出去, 哪些包将从从


网口发出去. 举个例子, 如果你用wireshark抓了一个pcap文件, 里面可能既有A地址发给


B地址的包, 也有B地址发给A址的包, 用tcpprep工具可以指定从A到B的包从主网卡发出, 


从B到A的包从次网卡发出.




3.1.1 根据报文源IP确定client/server报文




#tcpprep的用法举例, 根据源IP:


|
$ tcpprep -c 172.22.64.2/24 -i mgcp.pcap -o mgcp.cach




上面的命令指定所有源IP为172.22.64.2/24的包, 都将从主网卡发出, 其它的从次网卡发


出. 输入文件是mgcp.pcap, 输出文件为mgcp.cach.




3.1.2 使用自动模式确定client/server报文




#tcpprep的用法举例, 自动模式:


|
$ tcpprep -a client -i mgcp.pcap -o mgcp.cach




上面的命令采用自动/client模式指定分包模式. 自动模式这里按我的理解解释一下:


tcpprep在自动模式下认为有下面行为的IP为client端: 1.发TCP SYN包的一方, 2.发DNS 


包的一方, 3. 收入到 ICMP-Port Unreachable的一方. 认为有下面行为的一方为server 


端: 1.发TCP Syn/Ack的一方, 2.发DNS应答的一方, 3.发ICMP-Port Unreachable的一方.


而被认定为server的那一方发的那些包, 将从主网卡发出, 被认定为client的包则从次网


卡发出. 而自动/client模式将所有没有认出的包都归为client, 同理自动/server模式将


没有认出的包都归为server.这种模式貌似不如按IP地址分类的方式好用.




tcpprep还有很多其它指定发送方向的方式, 详情请阅Online Manual或man手册.




3.2 tcprewrite




简单地说, tcprewrite就是改写pcap包里的报文头部, 包括2层, 3层, 4层, 5-7层. 从3.0


版本以后, 所有改写pcap报文头的操作都从tcpreplay中移到了tcprewrite里了.




使用tcprewrite对packet进行修改可以有两个方法, 一种方法是一次修改一项, 生成一个


文件, 再拿这个文件作为输入文件..., 直到完成最后的修改, 如:




tcprewrite --option1&＃61;xxx -c input.cach -i input.pcap -o 1.pcap


tcprewrite --option2&＃61;xxx -c input.cach -i 1.pcap -o 2.pcap


...


tcprewrite --optionN&＃61;xxx -c input.cach -i N-1.pcap -o N.pcap




还有一种方法是一古脑的把所有的选项放到一个命令里完成, 如:




tcprewrite --option1&＃61;xxx --option2&＃61;xxx ... --optionN&＃61;xxx -i input.pcap -c input.cach -o out.pcap




两种方法都是可行的, 也各有利弊. 第一方法明了, 但是复杂, 第二种方法简单但不容易


理解. 我的建议是先用第一种方法做试验, 容易调试, 等修改成功了以后再把所有的选项


合到一起, 在实际使用的时候用第二种方法. 下面我先给出一个例子, 然后再逐个分析一


下用tcprewrite是如何修改二层, 三层, 四层, 5-7层头的, 以便理解tcprewrite的工作原


理.




3.2.1 tcprewrite的一个例子




tcpreplay只保证能把包送出去, 至于包真正能到达的地址, 我认为还是根据原来的包的


IP和mac. 如果是在同一网段, 可能需要把mac地址改成测试设备的mac, 如果需要经过网


关, 就得将IP地址改为测试设备的IP以及端口号.




tcprewrite的基本格式是(请注意命令中是没有换行符的, 只为了阅读的方便添加了换行


符): 详请可以用tcprewrite ?命令查询详情.




#tcprewrite的格式:


|$ tcprewrite --enet-smac&＃61;host_src_mac,client_src_mac   \


|              --enet-dmac&＃61;host_dst_mac, client_dst_mac \


|              --endpoints&＃61;host_dst_ip:client_dst_ip    \


|              --portmap&＃61;old_port1:new_port1,old_port2, new_port2 \


|              -i input.pcap -c input.cach -o out.pcap




解释一下, 该命令的输入参数是input.pcap和input.cach文件, 结果将另存为out.pcap文


件. 该命令将所有input.pcap包里的主机包(由input.cach文件指定哪些包是主机包, 哪些


包是客户端包)的源mac地址, 目的mac地址, 目的IP地址分别改为 :host_src_mac,


host_dst_mac和host_dst_ip, 客户端包源mac地址, 目的mac地址, 目的IP地址分别改为


:client_src_mac, client_dst_mac和client_dst_ip, 将端口号由old_port1改为


new_port1, 将端口号由old_port2改为new_port2.




#tcprewrite的用法举例:


|$ tcprewrite --enet-smac&＃61;11:22:22:22:22:22,22:22:22:22:22:22   \


|             --enet-dmac&＃61;11:11: 11:11:11:11,22:11:11:11:11:11  \


|             --endpoints&＃61;192.168.0.1:192.168.0.11              \


|             --portmap&＃61;5070:5061,9060:5060                     \


|             -i success.pcap -o out.pcap -c success.cach




该命令将修改后的包, 主机包的二层, 三层, 四层头分别为: 11:22:22:22:22:22,


192.168.0.1, 5061, 客户端包的二层, 三层, 四层头分别为: 22:22:22:22:22:22,


192.168.0.11, 5060.




3.2.2 修改2层头




1) 
修改MAC地址




如果不指定cache文件, 将把所有包的源mac地址和目的mac地址都改写成


00:44:66:FC:29:AF和00:55:22:AF:C6:37:




    $ tcprewrite --enet-dmac&＃61;00:55:22:AF:C6:37 --enet-smac&＃61;00:44:66:FC:29:AF --infile&＃61;input.pcap --outfile&＃61;output.pcap




指定cache文件后, 将server包的目的/源mac地址改写成


00:44:66:FC:29:AF/00:66:AA:D1:32:C2, 将client的目的/源mac地址改成:


00:55:22:AF:C6:37/00:22:55:AC:DE:AC, 注意是server地址在前.




    $ tcprewrite --enet-dmac&＃61;00:44:66:FC:29:AF,00:55:22:AF:C6:37 --enet-smac&＃61;00:66:AA:D1:32:C2,00:22:55:AC:DE:AC --cachefile&＃61;input.cache --infile&＃61;input.pcap --outfile&＃61;output.pcap




2) 
修改802.1q VLAN




经常客户的抓包带有VLAN头域, 这些包如果不去掉VLAN头是没有办法在自己的交换机上


replay的, tcprewrite提了去掉或添加VLAN的方法:




去掉vlan很简单:




    $ tcprewrite --enet-vlan&＃61;del --infile&＃61;input.pcap --outfile&＃61;output.pcap




添加vlan也很简单, 下面的命令将VLAN tag设成40, CFI设成1, VLAN priority设成4. 




    $ tcprewrite --enet-vlan&＃61;add --enet-vlan-tag&＃61;40 --enet-vlan-cfi&＃61;1 --enet-vlan-pri&＃61;4 --infile&＃61;input.pcap --outfile&＃61;output.pcap




3) 
修改二层协议名:




好像是将Ethernet协议头转成Cisco HDLC或其它二层协议? 这部分没有真正用过, 需要的


人自行参考[2].




3.2.3 修改3层头




从版本3.4.2开始, tcprewrite开始支持ipv6协议(我写这篇文章的时候版本号还是3.4.1呢


, tcpreplay升级蛮快哦^)^). tcprewrite修改IP地址后会自动帮你计算校验和, 这点还是


蛮周到的^)^, 命令行传入IPv6地址的时候要使用方括号, 例如: [2001::dead:beef]或


[2001::/16]




1)
 修改目的IP




根据cache文件里的标识, 将server的IP改为10.10.1.1, client的IP改为10.10.1.2:




$ tcprewrite --endpoints&＃61;10.10.1.1:10.10.1.2 --cachefile&＃61;input.cache --infile&＃61;input.pcap --outfile&＃61;output.pcap --skipbroadcast 




2) 
修改IP地址的网络部分




注: 2)和3)没有验证过




众所周知, IP地址同网络部分和主机部分组成, 下面的命令可以将子网地址为10.0.0.0/8


或192.168.0.0/16的IP改成子网为172.16.0.0/12:




    $ tcprewrite --pnat&＃61;10.0.0.0/8:172.16.0.0/12,192.168.0.0/16:172.16.0.0/12 --infile&＃61;input.pcap --outfile&＃61;output.pcap --skipbroadcast




下面的命令是基于client包或server包修改子网地址:




    $ tcprewrite --pnat&＃61;10.0.0.0/8:192.168.0.0/24 --pnat&＃61;10.0.0.0/8:192.168.1.0/24 --cachefile&＃61;input.cache --infile&＃61;input.pcap --outfile&＃61;output.pcap --skipbroadcast




3) 
修改IP头的其它部分:




修改IPv4头的TOS为50




    $ tcprewrite --tos&＃61;50 --infile&＃61;input.pcap --outfile&＃61;output.pcap




将IPv6头Traffic Class值改为33




    $ tcprewrite --tclass&＃61;33 --infile&＃61;input.pcap --outfile&＃61;output.pcap






修改Flow Label field:




    $ tcprewrite --flowlabel&＃61;67234 --infile&＃61;input.pcap --outfile&＃61;output.pcap




3.2.4 修改4层头




和修改IP头一样, 修改4层头的时候tcpwrite会自动计算校验和, 这个就不需要担心了.




1) 
修改端口号




将80端口号改为8080, 22改为8022:




    $ tcprewrite --portmap&＃61;80:8080,22:8022 --infile&＃61;input.pcap --outfile&＃61;output.pcap




2) 
强制计算传输层校验和:




有些应用可能不计算传输层的校验和, 可以让tcpwrite强制计算一下:




    $ tcprewrite --fixcsum --infile&＃61;input.pcap --outfile&＃61;output.pcap




3.2.5 修改5-7层数据




tcpwrite对5-7层的修改非常有限, 顶多也就是抓包没有抓全, 中间的应用层数据丢了.


tcpwrite将没有抓到的数据补成全0, 或者修改tcp/udp的长度字节, 或者将该包丢弃. 有


需要的直接参考官方资料吧.[2]




3.3 tcpreplay




在linux下, 用ifconfig命令可以获得接口的名字, 但在cygwin下必须用下面的命令获得


接口的名字:




#在cygwin下获得接口的名字:


|
$ tcpreplay --listnics




#结果可能如下所示:


|
$ tcpreplay --listnics


|
Available network interfaces:


|
Alias   Name    Description


|
%0      \Device\NPF_GenericDialupAdapter


|
        Adapter for generic dialup and VPN capture


|
%1      \Device\NPF_{6B508B29-B3E3-4D0B-892F-02914AC9A668}


|
    Intel(R) 82566DM Gigabit Network Connection (Microsoft&＃39;s Packet


|
    Scheduler) 


|
%2      \Device\NPF_{CBCE38CA-1FAD-4AEB-89DF-FD2D8EF861FA}


|
    D-Link DFE-530TX PCI Fast Ethernet Adapter (rev.C)


|
    (Microsoft&＃39;s Packet Scheduler) 


|
%3      \Device\NPF_{ABB813FE-3C51-49A3-8146-16CD2C4507C3}


|
    D-Link DFE-530TX PCI Fast Ethernet Adapter (rev.C)


|
    (Microsoft&＃39;s Packet Scheduler) 




从中可以看出这台机器有两块网卡, 一块叫做%1, 另一块叫做%2. 下面就可以指定网卡


重发包了:




#用tcpreplay发包:


|
$ tcpreplay -c mgcp.cach -i %1 -I %2 out.pcap




这条命令是把out.pcap包, 按照mgcp.cach里划分的主机包和客户端包的方式, 将主机包


从网卡%1发出去, 将客户端包从网卡%2发出去.




[参考资料]




[1] tcpreplay官方网站: 
http://tcpreplay.synfin.net/trac/


[2] tcpreplay官方网站: 
http://tcpreplay.synfin.net/wiki/manual


[3] winpcap官方网站: 
http://www.winpcap.org


[4]巧用Tcpreplay让攻击流量瞒天过海,


http://news.newhua.com/news1/safe_product/2007/1116/0711169442155I34A78I25B09B5752K.html