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（承接上文）

过滤:

要有效地使用tcpdump，掌握过滤器非常必要的。过滤允许用户指定想要抓取的数据流，从而用户可以专注于感兴趣的数据。此外，ethereal这样的工具使用tcpdump过滤语法来抓取数据流。

如果用户很清楚对何种数据流不感兴趣，可以将这部分数据排除在外。如果用户不确定需要什么数据，可以将源数据收集到文件之后在读取时应用过滤器。实际应用中，需要经常在两种方式之间转换。

简单的过滤器是加在命令行之后的关键字。但是，复杂的命令是由逻辑和关系运算符构成的。对于这样的情况，通常最好用-F选项将过滤器存储在文件中。例如，假设testfilter 是一个包含过滤主机205.153.63.30的文本文件，之后输入tcpdump –Ftestfilter等效于输入命令tcpdump host 205.153.63.30。通常，这一功能只在复杂过滤器时使用。但是，同一命令中命令行过滤器和文件过滤器不能混用。

地址过滤：

过滤器可以按照地址选择数据流。例如，考虑如下命令：

bsd1# tcpdump host 205.153.63.30

该命令抓取所有来自以及发往IP地址205.153.63.30的主机。主机可以通过名称或IP地址来选定。虽然指定的是IP地址，但抓取数据流并不限于IP数据流，实际上，过滤器也会抓到ARP数据流。限定仅抓取特定协议的数据流要求更复杂的过滤器。

有若干种方式可以指定和限制地址，下例是通过机器的以太网地址来选择数据流：

bsd1# tcpdump ether host 0:10:5a:e3:37:c

数据流可进一步限制为单向，分别用src或dst指定数据流的来源或目的地。下例显示了发送到主机205.153.63.30 的数据流：

bsd1# tcpdump dst 205.153.63.30

注意到本例中host被省略了。在某些例子中省略是没问题的，但添加这些关键字通常更安全些。

广播和多播数据相应可以使用broadcast和multicast。由于多播和广播数据流在链路层和网络层所指定的数据流是不同的，所以这两种过滤器各有两种形式。过滤器ether multicast抓取以太网多播地址的数据流，ip multicast抓取IP多播地址数据流。广播数据流也是类似的使用方法。注意多播过滤器也会抓到广播数据流。

除了抓取特定主机以外，还可以抓取特定网络。例如，以下命令限制抓取来自或发往205.153.60.0的报文：

bsd1# tcpdump net 205.153.60

以下命令也可以做同样的事情：

bsd1# tcpdump net 205.153.60.0 mask 255.255.255.0

而以下命令由于最后的.0就无法正常工作：

bsd1# tcpdump net 205.153.60.0

协议及端口过滤：

限制抓取指定协议如IP，Appletalk或TCP。还可以限制建立在这些协议之上的服务，如DNS或RIP。这类抓取可以通过三种方式进行：使用tcpdump关键字，通过协议关键字proto，或通过服务使用port关键字。

一些协议名能够被tcpdump识别到因此可通过关键字来指定。以下命令限制抓取IP数据流：

bsd1# tcpdump ip

当然，IP数据流包括TCP数据流，UDP数据流，等等。

如果仅抓取TCP数据流，可以使用：

bsd1# tcpdump tcp

tcpdump可识别的关键字包括ip, igmp, tcp, udp, and icmp。

有很多传输层服务没有可以识别的关键字。在这种情况下，可以使用关键字proto或ip proto加上/etc/protocols能够找到的协议名或相应的协议编号。例如，以下两种方式都会查找OSPF报文：

bsd1# tcpdump ip proto ospf

bsd1# tcpdump ip proto 89

内嵌的关键字可能会造成问题。下面的例子中，无法使用tcp关键字，或必须使用数字。例如，下面的例子是正常工作的：

bsd#1 tcpdump ip proto 6

另一方面，不能使用proto加上tcp:

bsd#1 tcpdump ip proto tcp

会产生问题。

对于更高层级的建立于底层协议之上的服务，必须使用关键字port。以下两者会采集DNS数据流：

bsd#1 tcpdump port domain

bds#1 tcpdump port 53

第一条命令中，关键字domain能够通过查找/etc/services来解析。在传输层协议有歧义的情况下，可以将端口限制为指定协议。考虑如下命令：

bsd#1 tcpdump udp port domain

这会抓取使用UDP的DNS名查找但不包括使用TCP的DNS zone传输数据。而之前的两条命令会同时抓取这两种数据。

报文特征：

过滤器也可以基于报文特征比如报文长度或特定字段的内容，过滤器必须包含关系运算符。要指定长度，使用关键字less或greater。如下例所示：

bsd1# tcpdump greater 200

该命令收集长度大于200字节的报文。

根据报文内容过滤更加复杂，因为用户必须理解报文头的结构。但是尽管如此，或者说正因如此，这一方式能够使用户最大限度的控制抓取的数据。

一般使用语法 proto [ expr : size ]。字段proto指定要查看的报文头——ip则查看IP头，tcp则查看TCP头，以此类推。expr字段给出从报文头索引0开始的位移。即：报文头的第一个字节为0，第二字节为1，以此类推。size字段是可选的，指定需要使用的字节数，1，2或4。

bsd1# tcpdump "ip[9] = 6"

查看第十字节的IP头，协议值为6。注意这里必须使用引号。撇号或引号都可以，但反引号将无法正常工作。

bsd1# tcpdump tcp

也是等效的，因为TCP协议编号为6。

这一方式常常作为掩码来选择特定比特位。值可以是十六进制。可通过语法&加上比特掩码来指定。下例提取从以太网头第一字节开始（即目的地址第一字节），提取低阶比特位，并确保该位不为0：

bsd1# tcpdump 'ether[0] & 1 != 0'

该条件会选取广播和多播报文。

以上两个例子都有更好的方法来匹配报文。作为一个更实际的例子，考虑以下命令：

bsd1# tcpdump "tcp[13] & 0x03 != 0"

该过滤器跳过TCP头的13个字节，提取flag字节。掩码0x03选择第一和第二比特位，即FIN和SYN位。如果其中一位不为0则报文被抓取。此命令会抓取TCP连接建立及关闭报文。

不要将逻辑运算符与关系运算符混淆。比如想tcp src port > 23这样的表达式就无法正常工作。因为tcp src port表达式返回值为true或false，而不是一个数值，所以无法与数值进行比较。如果需要查找端口号大于23的所有TCP数据流，必须从报文头提取端口字段，使用表达式“tcp[0:2] & 0xffff > 0x0017”。

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NAT技术让少数公有IP地址被使用私有地址的大量主机所共享。这一机制允许远多于IP地址空间所支持的主机共享网络。同时，由于NAT屏蔽了内部网络，也为局域网内的机器提供了安全保障。

NAT的基本实施过程包括使用一个预留给本地IP网络的私有地址成立组织的内部网络，同时分配给组织一个或多个公网IP地址，并在本地网络与公网之间安装一个或多个具有NAT功能的路由器。NAT路由器实现的功能包括将数据报中私网地址转换成公网地址，反向亦然。当有报文通过时，网络地址转换其不仅检查报文信息，还将报文头中的IP地址和端口信息进行修改，以使处于NAT之后的机器共享少数公网IP地址。

何时使用NAT?

因为NAT能够减少在网络环境中所需的公共IP地址需求，因此当两家公司重复内部地址合并时，这一技术是很有帮助的。当组织改变其Internet服务供应商（ISP），但网络管理员不想改变内部地址方案时，NAT也是一个很好用的工具。

以下是应用NAT的场景：

• 用户需要访问Internet但主机没有全球唯一的IP地址
• 用户更改ISP需要对网络重新编号
• 用户需要合并地址重复的内网

通常NAT应用于边界路由器。例如，下图中NAT应用于企业连接到Internet的路由器上：

NAT的优势与不足：

网络地址转换类型：

静态NAT：此类NAT在本地和全局地址之间做一到一的永久映射。须注意静态NAT要求用户对每一台主机都有一个真实的Internet IP地址。

动态NAT：允许用户将一个未登记的IP地址映射到一个登记的IP地址池中的一个。采用动态分配的方法将外部合法地址映射到内部网络，无需像静态NAT那样，通过对路由器进行静态配置来将内部地址映射到外部地址，但是必须有足够的真正的IP地址来进行收发包。

端口NAT（PAT）：最为流行的NAT配置类型。通过多个源端口，将多个未登记的IP地址映射到一个合法IP地址（多到一）。使用PAT能够使上千个用户仅使用一个全局IP地址连接到Internet。

NAT术语：

NAT术语还是比较直观的。NAT地址转换之后成为全局地址。通常是Internet上使用的公网地址。如果不访问Internet的话就不需要用到。

本地地址：NAT地址转换之前用到的地址。内部本地地址实际上是尝试访问Internet的发送主机的私有地址。外部本地地址通常是连接到用户ISP的路由器接口，也是报文开始传输的公有地址。

转换之后，内部本地地址之后被称为内部全局地址，而外部全局地址成为目标主机的地址。如下表所示：

NAT实现细节：

下图中，主机10.1.1.1将报文发送到有NAT功能的边界路由器。路由器将源IP地址识别为内部本地IP地址，在报文中转换源IP地址，并在NAT表中记录此次转换。

配有新转换源地址的报文发送到外部接口。外部主机将报文发送给目的主机并且NAT路由器通过NAT表将内部全局IP地址转换回内部本地IP地址。

PAT方式中，所有内部主机都转换为一个IP地址。如下图所示，除了内部本地IP地址和内部全局IP地址以外，还多了一个端口号。端口号帮助路由器识别哪一台主机应当收到返回数据。路由器使用来自各主机的源端口好来区别他们各自发出的数据。注意当报文离开路由器时有一个目标端口号80，而HTTP服务器将报文发回时目的端口号为1026。从而允许NAT转换路由器区别NAT表中的主机然后将目的IP地址转换回内部本地地址。

本例中，端口号在传输层用户识别本地主机。如果必须要使用真实全局IP地址来识别源主机，那就只能通过静态NAT，并且会用光所有地址。PAT允许我们在传输层识别主机，从而理论上一个真实IP地址可被65，000台主机共享。

静态NAT配置：

ip nat inside source static 10.1.1.1 170.46.2.2

!

interface Ethernet0

ip address 10.1.1.10 255.255.255.0

ip nat inside

!

interface Serial0

ip address 170.46.2.1 255.255.255.0

ip nat outside

!

在第一个路由器输出中， ip nat inside source 命令指定需要转换的IP地址。本例中，此命令配置了内部本地IP地址10.1.1.1到外部全局IP地址170.46.2.2的静态配置。

在各接口下都有一条ip nat命令。ip nat inside命令将该接口识别为内部接口，ip nat outside命令将该接口识别为外部接口。回头看 ip nat inside source 命令，该命令将内部接口作为转换的源或起点。也可以这样使用：ip nat outside source。该选项表明指定的外部接口会成为转换的源或起点。

动态NAT配置：

动态NAT表示将一个地址池当作真实IP地址提供给内部一组用户。由于不使用端口号，对于同时尝试访问外部网络的用户必须提供真实的IP地址。

以下是动态NAT配置的示例输出：

ip nat pool todd 170.168.2.3 170.168.2.254

    netmask 255.255.255.0

ip nat inside source list 1 pool todd

!

interface Ethernet0

ip address 10.1.1.10 255.255.255.0

ip nat inside

!

interface Serial0

ip address 170.168.2.1 255.255.255.0

ip nat outside

!

access-list 1 permit 10.1.1.0 0.0.0.255

!

ip nat inside source list 1 pool todd 命令告知路由器将匹配access-list 1的IP地址转换到名为todd的IP NAT池中的一个地址。这里ACL并不是出于安全因素通过允许或拒绝数据来过滤报文。本例中，它是用来选择或指定我们感兴趣的数据流。当数据流与接入列表相匹配，就被拉入NAT进程转换。

命令 ip nat pool todd 170.168.2.3 192.168.2.254 netmask 255.255.255.0用来创建地址池，之后被分配给请求全局地址的主机。做Cisco NAT故障排查时，一定要检查池中确保有足够地址提供转换给内部主机。最后，确保池名匹配，注意区分大小写。

端口NAT配置：

以下是端口NAT配置的示例输出：

ip nat pool globalnet 170.168.2.1 170.168.2.1 netmask 255.255.255.0

ip nat inside source list 1 pool globalnet overload

!

interface Ethernet0/0

ip address 10.1.1.10 255.255.255.0

ip nat inside

!

interface Serial0/0

ip address 170.168.2.1 255.255.255.0

ip nat outside

!

access-list 1 permit 10.1.1.0 0.0.0.255

端口NAT与动态NAT配置的不同之处在于：

地址池变为只有一个IP地址

在ip nat inside source命令最后加入overload关键字。

本例中一个关键元素是使用了池中的一个IP地址作为外部接口IP地址。如果有其他可用地址如170.168.2.2可作为额外地址，这样做在内部大量用户同时为活跃状态，需要不止一个重载IP地址时很有帮助。

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