Linux網(wǎng)絡分析tcpdump工作原理和應用

在日常工作中遇到的很多網(wǎng)絡問題都可以通過 tcpdump 優(yōu)雅的解決：

1. 相信大多數(shù)同學都遇到過 SSH 連接服務器緩慢，通過 tcpdump 抓包，可以快速定位到具體原因，一般都是因為 DNS 解析速度太慢。
2. 當我們工程師與用戶面對網(wǎng)絡問題爭執(zhí)不下時，通過 tcpdump 抓包，可以快速定位故障原因，輕松甩鍋，毫無壓力。
3. 當我們新開發(fā)的網(wǎng)絡程序，沒有按照預期工作時，通過 tcpdump 收集相關數(shù)據(jù)包，從包層面分析具體原因，讓問題迎刃而解。
4. 當我們的網(wǎng)絡程序性能比較低時，通過 tcpdump 分析數(shù)據(jù)流特征，結(jié)合相關協(xié)議來進行網(wǎng)絡參數(shù)優(yōu)化，提高系統(tǒng)網(wǎng)絡性能。
5. 當我們學習網(wǎng)絡協(xié)議時，通過 tcpdump 抓包，分析協(xié)議格式，幫助我們更直觀、有效、快速的學習網(wǎng)絡協(xié)議。

上述只是簡單羅列幾種常見的應用場景，而 tcpdump在網(wǎng)絡診斷、網(wǎng)絡優(yōu)化、協(xié)議學習方面，確實是一款非常強大的網(wǎng)絡工具，只要存在網(wǎng)絡問題的地方，總能看到它的身影。

熟練的運用 tcpdump，可以幫助我們解決工作中各種網(wǎng)絡問題，下邊我們先簡單學習下它的工作原理。

tcpdump 是 Linux 系統(tǒng)中非常有用的網(wǎng)絡工具，運行在用戶態(tài)，本質(zhì)上是通過調(diào)用 libpcap 庫的各種 api來實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的抓取功能。

通過上圖，我們可以很直觀的看到，數(shù)據(jù)包到達網(wǎng)卡后，經(jīng)過數(shù)據(jù)包過濾器（BPF）篩選后，拷貝至用戶態(tài)的 tcpdump 程序，以供 tcpdump工具進行后續(xù)的處理工作，輸出或保存到 pcap 文件。

數(shù)據(jù)包過濾器（BPF）主要作用，就是根據(jù)用戶輸入的過濾規(guī)則，只將用戶關心的數(shù)據(jù)包拷貝至
tcpdump，這樣能夠減少不必要的數(shù)據(jù)包拷貝，降低抓包帶來的性能損耗。