pcap文件可读性差

Posted 2023-03-13

Pcap文件详解
一、简介
pcap文件是常用的数据报存储格式，可以理解为就是一种文件格式，只不过里面的数据是按照特定格式存储的，所以我们想要解析里面的数据，也必须按照一定的格式。

普通的记事本打开pcap文件显示的是乱码，用安装了HEX-Editor插件的Notepad++打开，能够以16进制数据的格式显示，或者使用sublime打开以十六进制的格式显示。用wireshark这种抓包工具就可以正常打开这种文件，愉快地查看里面的网络数据报了，同时wireshark也可以生成这种格式的文件。

还有一些其他网络分析工具。

二、文件格式
Pcap header
Packet1 header
Packet1 Data
Packet2 header
Packet2 Data


如上图所示，pcap文件的总体结构就是文件头-数据包头1-数据包1-数据包头2-数据包2的形式

1.Pcap Header
文件头，每一个pcap文件只有一个文件头，总共占24（B）字节，以下是总共7个字段的含义。（一个字节可以由2个十六进制表示）

Magic(4B)：标记文件开始，并用来识别文件和字节顺序。值可以为0xa1b2c3d4或者0xd4c3b2a1，如果是0xa1b2c3d4表示是大端模式，按照原来的顺序一个字节一个字节的读，如果是0xd4c3b2a1表示小端模式，下面的字节都要交换顺序。现在的电脑大部分是小端模式。
ps：网络字节序一般是大端存储，主机x86字节序一般是小端存储，比如我们经过网络发送0x12345678这个整形，在80X86平台中，它是以小端法存放的，在发送前需要使用系统提供的htonl将其转换成大端法存放

Major(2B)：当前文件的主要版本号，一般为0x0200

Minor(2B)：当前文件的次要版本号，一般为0x0400

ThisZone(4B)：当地的标准事件，如果用的是GMT则全零，一般全零

SigFigs(4B)：时间戳的精度，一般为全零

SnapLen(4B)：最大的存储长度，该值设置所抓获的数据包的最大长度，如果所有数据包都要抓获，将该值设置为65535（0xFFFF）； 例如：想获取数据包的前64字节，可将该值设置为64

LinkType(4B)：链路类型

2.Packet Header
数据包头可以有多个，每个数据包头后面都跟着真正的数据包。数据包头则依次为：时间戳（秒）、时间戳（微妙）、抓包长度和实际长度，依次各占4个字节。以下是Packet Header的4个字段含义

Timestamp(4B)：时间戳高位，精确到seconds，这是Unix时间戳。捕获数据包的时间一般是根据这个值

Timestamp(4B)：时间戳低位，能够精确到microseconds

Caplen(4B)：当前数据区的长度，即抓取到的数据帧长度，由此可以得到下一个数据帧的位置。

Len(4B)：离线数据长度，网路中实际数据帧的长度，一般不大于Caplen，多数情况下和Caplen值一样

3.Packet Data
Packet是链路层的数据帧，长度就是Packet Header中定义的Caplen值，所以每个Packet Header后面都跟着Caplen长度的Packet Data。也就是说pcap文件并没有规定捕获的数据帧之间有什么间隔字符串。Packet数据帧部分的格式就是标准的网络协议格式了。

例子：



红色部分是Pcap Header，蓝色部分是Packet Header，后边是Packet Date

Pcap Header的Magic：d4 c3 b2 a1，表示是小端模式，后面的字节从后往前读 a1b2c3d4 小端模式

Pcap Header的Major：02 00，计算机读的应该是00 02。最大存储长度SnapLen：ff ff 00 00 ，同理计算机读的应该是00 00 ff ff，所以是2的16次方减一，是65535个字节。LinkType：01 00 00 00 ，实际是00 00 00 01，是以太网类型。

蓝色部分的Packet Header我就不一一说了，重点关注Caplen：3c 00 00 00，计算机读的是00 00 00 3c，转换成十进制就是60，所以后面的60个字节都是一个数据帧。之后就又是一个Pcap Header，如此循环。



三、以太网帧（Ethernet）、IP包、TCP、UDP的长度范围
1、以太网帧
MAC地址则是48位的（6个字节），通常表示为12个16进制数，每2个16进制数之间用冒号隔开，如08：00：20：0A：8C：6D就是一个MAC地址。

以太网地址头部：目的地址（6字节）、源地址（6字节）、以太网类型（2字节）

目前以太网帧有5种，交换机之间BPDU（桥协议数据单元）数据包使用的是IEEE802.3/LLC帧，其格式如下：

字段 长度（字节） 目的
前导码（Preamble） 7 0x55,一串1、0间隔，用于信号同步
帧开始符（SFD） 1 1字节0xD5(10101011)，表示一帧开始
目的MAC地址 6 指明帧的接受者
源MAC地址 6 指明帧的发送者
长度（Length）/类型（Type） 2 0～1500保留为长度域值，1536～65535保留为类型域值(0x0600～0xFFFF)
数据和填充（Data and Pad） 46~1500 高层的数据，通常为3层协议数据单元。对于TCP/IP是IP数据包（注：如果帧长小于64字节，则要求“填充”，以使这个帧的长度达到64字节）
帧校验序列（FCS） 4 使用CRC计算从目的MAC到数据域这部分内容而得到的校验和


以太网MAC帧格式

在Linux中，以太网帧头部的结构体如下：

/ 10Mb/s ethernet header /
struct ether_header

u_int8_t ether_dhost[ETH_ALEN]; / destination eth addr /
u_int8_t ether_shost[ETH_ALEN]; / source ether addr /
u_int16_t ether_type; / packet type ID field /
__attribute__ ((__packed__));

其中的ETH_ALEN为6，因为地址为6个字节，共48位——这个地址就是常说的物理地址，或MAC地址。它的第3个成员ether_type是以太帧类型，有如下这些：

/ Ethernet protocol ID's /
#define ETHERTYPE_PUP 0x0200 / Xerox PUP /
#define ETHERTYPE_SPRITE 0x0500 / Sprite /
#define ETHERTYPE_IP 0x0800 / IP /
#define ETHERTYPE_ARP 0x0806 / Address resolution /
#define ETHERTYPE_REVARP 0x8035 / Reverse ARP /
#define ETHERTYPE_AT 0x809B / AppleTalk protocol /
#define ETHERTYPE_AARP 0x80F3 / AppleTalk ARP /
#define ETHERTYPE_VLAN 0x8100 / IEEE 802.1Q VLAN tagging /
#define ETHERTYPE_IPX 0x8137 / IPX /
#define ETHERTYPE_IPV6 0x86dd / IP protocol version 6 /
#define ETHERTYPE_LOOPBACK 0x9000 / used to test interfaces /

注：如果帧长小于64字节，则要求“填充”，以使这个帧的长度达到64字节


但是我们观察到这个以太网帧只有60字节，why？

据RFC894的说明，以太网封装IP数据包的最大长度是1500字节（所以，数据链路层的最大传输单元（Maximum Transmission Unit，MTU）是1500字节），也就是说以太网最大帧长应该是以太网首部加上1500，再加上7字节的前导同步码和1字节的帧开始定界符，具体就是：7字节前导同步吗＋1字节帧开始定界符＋6字节的目的MAC＋6字节的源MAC＋2字节的帧类型＋1500＋4字节的FCS。

按照上述，最大帧应该是1526字节，但是实际上我们抓包得到的最大帧是1514字节，为什么不是1526字节呢？原因是当数据帧到达网卡时，在物理层上网卡要先去掉前导同步码和帧开始定界符，然后对帧进行CRC检验，如果帧校验和错，就丢弃此帧。如果校验和正确，就判断帧的目的硬件地址是否符合自己的接收条件（目的地址是自己的物理硬件地址、广播地址、可接收的多播硬件地址等），如果符合，就将帧交“设备驱动程序”做进一步处理。这时我们的抓包软件才能抓到数据，因此，抓包软件抓到的是去掉前导同步码、帧开始分界符、FCS之外的数据，只留下了目的地址，源地址，类型字段，其最大值是6＋6＋2＋1500＝1514。

以太网规定，以太网帧数据域部分最小为46字节，也就是以太网帧最小是6＋6＋2＋46＋4＝64。除去4个字节的FCS，因此，抓包时就是60字节。当数据字段的长度小于46字节时，MAC子层就会在数据字段的后面填充以满足数据帧长不小于64字节。由于填充数据是由MAC子层负责，也就是设备驱动程序。不同的抓包程序和设备驱动程序所处的优先层次可能不同，抓包程序的优先级可能比设备驱动程序更高，也就是说，我们的抓包程序可能在设备驱动程序还没有填充不到64字节帧的时候，已经捕获了数据。因此不同的抓包工具抓到的数据帧的大小可能不同。（比如，wireshark抓到的可能没有填充数据段，而sniffer抓到的就有填充数据段）

2、IP数据包
IP头大小最小为20字节。所以，网络层的MTU=数据链路层的MTU1500-20=1480字节。

由于IP协议提供为上层协议分割和重组报文的功能，在IP头中，用2个字节来描述报文的长度，2个字节所能表达的最大数字就是65535。所以，IP数据包的最大长度就是64K字节(65535)。

3、TCP（传输层）
TCP头部选项是一个可变长的信息，这部分最多包含40字节，因为TCP头部最长60字节，（其中还包含前面20字节的固定部分）。

依靠IP协议提供的报文分割和重组机制，TCP包头中就没有“包长度”字段，而完全依靠IP层去处理分帧。这就是为什么TCP常常被称作一种“流协议”的原因，开发者在使用TCP服务的时候，不必去关心数据包的大小，只需讲SOCKET看作一条数据流的入口，往里面放数据就是了，TCP协议本身会进行拥塞/流量控制。

选项和填充，n4字节，常见的可选字段是最长报文大小 MSS(Maximum Segment Size) 。每个连接方通常都在通信的第一个报文段（为建立连接而设置 SYN 标志的那个段）中指明这个选项，它指明本端所能接收的最大长度的报文段。选项长度不一定是 32 位字的整数倍，所以要加填充位，使得报头长度成为整字数

MTU和MSS值的关系：MTU=MSS+IP Header+TCPHeader
通信双方最终的MSS值=较小MTU-IP Header-TCP Header

4、UDP（传输层）
UDP包的首部要占用8字节，因为UDP提供无连接服务，它的数据包包头，是固定长度的8字节，不存在可选字段，可以减少很多传输开销，所以它无需使用首部字段长，因为它的首部就是固定的。

UDP则与TCP不同，UDP包头内有总长度字段，同样为两个字节，因此UDP数据包的总长度被限制为65535，这样恰好可以放进一个IP包内，使得 UDP/IP协议栈的实现非常简单和高效。

所以UDP包的最大值是：IP数据包的最大长度65535-IP头的大小20-UDP头的大小=65507字节。最小值是0。

这个值也就是你在调用getsockopt()时指定SO_MAX_MSG_SIZE所得到返回值，任何使用SOCK_DGRAM属性的socket，一次send的 数据都不能超过这个值，否则必然得到一个错误。

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https://blog.csdn.net/ytx2014214081/article/details/80112277

https://www.cnblogs.com/caoguoping100/p/3658792.html

https://www.cnblogs.com/sinferwu/articles/7615276.html

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_33344148/article/details/114929274?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522166962502316800184133845%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334..%2522%257D&request_id=166962502316800184133845&biz_id=0&utm_me
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ROHC的库里，测试脚本的入口参数之一就是一个pcap格式的数据流文件。
如果清楚了pcap的格式，就可以自己去生成数据流文件，从而去使用ROHC的库。

libpcap是什么

libpcap（Packet Capture Library），即数据包捕获函数库，是Unix/Linux平台下的网络数据包捕获函数库。它是一个独立于系统的用户层包捕获的API接口，为底层网络监测提供了一个可移植的框架。

一、libpcap工作原理

libpcap主要由两部份组成：网络分接头(Network Tap)和数据过滤器(Packet Filter)。网络分接头从网络设备驱动程序中收集数据拷贝，过滤器决定是否接收该数据包。Libpcap利用BSD Packet Filter(BPF)算法对网卡接收到的链路层数据包进行过滤。BPF算法的基本思想是在有BPF监听的网络中，网卡驱动将接收到的数据包复制一份交给BPF过滤器，过滤器根据用户定义的规则决定是否接收此数据包以及需要拷贝该数据包的那些内容，然后将过滤后的数据给与过滤器相关联的上层应用程序。

libpcap的包捕获机制就是在数据链路层加一个旁路处理。当一个数据包到达网络接口时，libpcap首先利用已经创建的Socket从链路层驱动程序中获得该数据包的拷贝，再通过Tap函数将数据包发给BPF过滤器。BPF过滤器根据用户已经定义好的过滤规则对数据包进行逐一匹配，匹配成功则放入内核缓冲区，并传递给用户缓冲区，匹配失败则直接丢弃。如果没有设置过滤规则，所有数据包都将放入内核缓冲区，并传递给用户层缓冲区。

二、libpcap的抓包框架

pcap_lookupdev()函数用于查找网络设备，返回可被pcap_open_live()函数调用的网络设备名指针。

pcap_open_live()函数用于打开网络设备，并且返回用于捕获网络数据包的数据包捕获描述字。对于此网络设备的操作都要基于此网络设备描述字。

pcap_lookupnet()函数获得指定网络设备的网络号和掩码。

pcap_compile()函数用于将用户制定的过滤策略编译到过滤程序中。

pcap_setfilter()函数用于设置过滤器。

pcap_loop()函数pcap_dispatch()函数用于捕获数据包，捕获后还可以进行处理，此外pcap_next()和pcap_next_ex()两个函数也可以用来捕获数据包。

pcap_close()函数用于关闭网络设备，释放资源。

其实pcap的应用程序格式很简单，总的来说可以可以分为以下5部分，相信看了以下的5部分，大概能对pcap的总体布局有个大概的了解了吧：

1.我们从决定用哪一个接口进行嗅探开始。在Linux中，这可能是eth0，而在BSD系统中则可能是xl1等等。我们也可以用一个字符串来定义这个设备，或者采用pcap提供的接口名来工作。

2.初始化pcap。在这里我们要告诉pcap对什么设备进行嗅探。假如愿意的话，我们还可以嗅探多个设备。怎样区分它们呢？使用 文件句柄。就像打开一个文件进行读写一样，必须命名我们的嗅探“会话”，以此使它们各自区别开来。

3.假如我们只想嗅探特定的传输（如TCP/IP包，发往端口23的包等等），我们必须创建一个规则集合，编译并且使用它。这个过程分为三个相互紧密关联的阶段。规则集合被置于一个字符串内，并且被转换成能被pcap读的格式(因此编译它)。编译实际上就是在我们的程序里调用一个不被外部程序使用的函数。接下来我们要告诉 pcap使用它来过滤出我们想要的那一个会话。

4.最后，我们告诉pcap进入它的主体执行循环。在这个阶段内pcap一直工作到它接收了所有我们想要的包为止。每当它收到一个包就调用另一个已经定义好的函数，这个函数可以做我们想要的任何工作，它可以剖析所部获的包并给用户打印出结果，它可以将结果保存为一个文件，或者什么也不作。

5.在嗅探到所需的数据后，我们要关闭会话并结束。

三、实现libpcap的每一个步骤

（1）设置设备

这是很简单的。有两种方法设置想要嗅探的设备。

第一种，我们可以简单的让用户告诉我们。考察下面的程序：

　　 #include

　　 #include

　　 int main(int argc, char *argv[])

　　

　　 char *dev = argv[1];

　　 printf("Device: %s", dev);

　　 return(0);

　　

用户通过传递给程序的第一个参数来指定设备。字符串“dev”以pcap能“理解”的格式保存了我们要嗅探的接口的名字（当然，用户必须给了我们一个真正存在的接口）。

另一种也是同样的简单。来看这段程序：

　　 #include

　　 #include

　　 int main()

　　

　　 char *dev, errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE];

　　 dev = pcap_lookupdev(errbuf);

　　 printf("Device: %s", dev);

　　 return(0);

　　

（2）打开设备进行嗅探

创建一个嗅探会话的任务真的非常简单。为此，我们使用pcap_open_live()函数。此函数的原型（根据pcap的手册页）如下：

　　 pcap_t *pcap_open_live(char *device, int snaplen, int promisc, int to_ms, char *ebuf)

其第一个参数是我们在上一节中指定的设备，snaplen是整形的，它定义了将被pcap捕捉的最大字节数。当promisc设为true时将置指定接口为混杂模式（然而，当它置为false时接口仍处于混杂模式的非凡情况也是有可能的）。to_ms是读取时的超时值，单位是毫秒(假如为0则一直嗅探直到错误发生，为-1则不确定)。最后，ebuf是一个我们可以存入任何错误信息的字符串（就像上面的errbuf）。此函数返回其会话句柄。

混杂模式与非混杂模式的区别：这两种方式区别很大。一般来说，非混杂模式的嗅探器中，主机仅嗅探那些跟它直接有关的通信，如发向它的，从它发出的，或经它路由的等都会被嗅探器捕捉。而在混杂模式中则嗅探传输线路上的所有通信。在非交换式网络中，这将是整个网络的通信。这样做最明显的优点就是使更多的包被嗅探到，它们因你嗅探网络的原因或者对你有帮助，或者没有。但是，混杂模式是可被探测到的。一个主机可以通过高强度的测试判定另一台主机是否正在进行混杂模式的嗅探。其次，它仅在非交换式的网络环境中有效工作（如集线器，或者交换中的ARP层面）。再次，在高负荷的网络中，主机的系统资源将消耗的非常严重。

（3）过滤通信

实现这一过程由pcap_compile()与pcap_setfilter()这两个函数完成。

在使用我们自己的过滤器前必须编译它。过滤表达式被保存在一个字符串中（字符数组）。其句法在tcpdump的手册页中被证实非常好。我建议你亲自阅读它。但是我们将使用简单的测试表达式，这样你可能很轻易理解我的例子。

我们调用pcap_compile()来编译它，其原型是这样定义的：

　　 int pcap_compile(pcap_t *p, strUCt bpf_program *fp, char *str, int optimize, bpf_u_int32 netmask)

第一个参数是会话句柄。接下来的是我们存储被编译的过滤器版本的地址的引用。再接下来的则是表达式本身，存储在规定的字符串格式里。再下边是一个定义表达式是否被优化的整形量（0为false，1为true，标准规定）。最后，我们必须指定应用此过滤器的网络掩码。函数返回-1为失败，其他的任何值都表明是成功的。

表达式被编译之后就可以使用了。现在进入pcap_setfilter()。仿照我们介绍pcap的格式，先来看一看pcap_setfilter()的原型：

　　 int pcap_setfilter(pcap_t *p, struct bpf_program *fp)

这非常直观，第一个参数是会话句柄，第二个参数是被编译表达式版本的引用（可推测出它与pcap_compile()的第二个参数相同）。

下面的代码示例可能能使你更好的理解：

　　 #include

　　 pcap_t *handle; /* 会话的句柄 */

　　 char dev[] = "eth0"; /* 执行嗅探的设备 */

　　 char errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE]; /* 存储错误 信息的字符串 */

　　 struct bpf_program filter; /*已经编译好的过滤表达式*/

　　 char filter_app[] = "port 23"; /* 过滤表达式*/

　　 bpf_u_int32 mask; /* 执行嗅探的设备的网络掩码 */

　　 bpf_u_int32 net; /* 执行嗅探的设备的IP地址 */

　　 pcap_lookupnet(dev, &net, &mask, errbuf);

　　 handle = pcap_open_live(dev, BUFSIZ, 1, 0, errbuf);

　　 pcap_compile(handle, &filter, filter_app, 0, net);

　　 pcap_setfilter(handle, &filter);

这个程序使嗅探器嗅探经由端口23的所有通信，使用混杂模式，设备是eth0。

（4）实际的嗅探

有两种手段捕捉包。我们可以一次只捕捉一个包，也可以进入一个循环，等捕捉到多个包再进行处理。我们将先看看怎样去捕捉单个包，然后再看看使用循环的方法。为此，我们使用函数pcap_next()。

pcap_next()的原型及其简单：

　　 u_char *pcap_next(pcap_t *p, struct pcap_pkthdr *h)

第一个参数是会话句柄，第二个参数是指向一个包括了当前数据包总体信息（被捕捉时的时间，包的长度，其被指定的部分长度）的结构体的指针（在这里只有一个片断，只作为一个示例）。pcap_next()返回一个u_char指针给被这个结构体描述的包。我们将稍后讨论这种实际读取包本身的手段。

　　 这里有一个演示怎样使用pcap_next()来嗅探一个包的例子：

　　 #include

　　 #include

　　 int main()

　　

　　 pcap_t *handle; /* 会话句柄 */

　　 char *dev; /* 执行嗅探的设备 */

　　 char errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE]; /* 存储错误信息的字符串 */

　　

　　 struct bpf_program filter; /* 已经编译好的过滤器 */

　　 char filter_app[] = "port 23"; /* 过滤表达式 */

　　 bpf_u_int32 mask; /* 所在网络的掩码 */

　　 bpf_u_int32 net; /* 主机的IP地址 */

　　 struct pcap_pkthdr header; /* 由pcap.h定义 */

　　 const u_char *packet; /* 实际的包 */

　　 /* Define the device */

　　 dev = pcap_lookupdev(errbuf);

　　 /* 探查设备属性 */

　　 pcap_lookupnet(dev, &net, &mask, errbuf);

　　 /* 以混杂模式打开会话 */

　　 handle = pcap_open_live(dev, BUFSIZ, 1, 0, errbuf);

　　 /* 编译并应用过滤器 */

　　 pcap_compile(handle, &filter, filter_app, 0, net);

　　 pcap_setfilter(handle, &filter);

　　 /* 截获一个包 */

　　 packet = pcap_next(handle, &header);

　　 /* 打印它的长度 */

　　 printf("Jacked a packet with length of [%d]

　　 ", header.len);

　　 /* 关闭会话 */

　　 pcap_close(handle);

　　 return(0);

　　

这个程序嗅探被pcap_lookupdev()返回的设备并将它置为混杂模式。它发现第一个包经过端口23（telnet）并且告诉用户此包的大小（以字 节为单位）。这个程序又包含了一个新的调用pcap_close()，我们将在后面讨论（尽管它的名字就足够证实它自己的作用）。

实际上很少有嗅探程序会真正的使用pcap_next()。通常，它们使用pcap_loop()或者 pcap_dispatch()（它就是用了pcap_loop()）。

pcap_loop()的原型如下：

　　 int pcap_loop(pcap_t *p, int cnt, pcap_handler callback, u_char *user)

第一个参数是会话句柄，接下来是一个整型，它告诉pcap_loop()在返回前应捕捉多少个数据包（若为负值则表示应该一直工作直至错误发生）。第三个参数是回调函数的名称（正像其标识符所指，无括号）。最后一个参数在有些应用里有用，但更多时候则置为NULL。假设我们有我们自己的想送往回调函数的参数，另外还有pcap_loop()发送的参数，这就需要用到它。很明显，必须是一个u_char类型的指针以确保结果正确；正像我们稍后见到的，pcap使用了很有意思的方法以u_char指针的形势传递信息。pcap_dispatch()的用法几乎相同。唯一不同的是它们如何处理超时（还记得在调用pcap_open_live()时怎样设置超时吗？这就是它起作用的地方）。Pcap_loop()忽略超时而pcap_dispatch()则不。关于它们之间区别的更深入的讨论请参见pcap的手册页。

回调函数的原型：

　　 void got_packet(u_char *args, const struct pcap_pkthdr *header, const u_char *packet);

让我们更细致的考察它。首先，你会注重到该函数返回void类型，这是符合逻辑的，因为pcap_loop()不知道如何去处理一个回调返回值。第一个参数相应于pcap_loop()的最后一个参数。每当回调函数被老婆 调用时，无论最后一个参数传给pcap_loop()什么值，这个值都会传给我们回调函数的第一个参数。第二个参数是pcap头文件定义的，它包括数据包被嗅探的时间、大小等信息。结构体pcap_pkhdr在pcap.h中定义如下：

　　 struct pcap_pkthdr

　　 struct timeval ts; /* 时间戳 */

　　 bpf_u_int32 caplen; /* 已捕捉部分的长度 */

　　 bpf_u_int32 len; /* 该包的脱机长度 */

　　 ;

这些量都相当明了。最后一个参数在它们中是最有意思的，也最让pcap程序新手感到迷惑。这又是一个u_char指针，它包含了被pcap_loop()嗅探到的所有包。

但是你怎样使用这个我们在原型里称为packet的变量呢？一个数据包包含许多属性，因此你可以想象它不只是一个字符串，而实质上是一个结构体的集合（比如，一个TCP/IP包会有一个以太网的头部，一个IP头部，一个TCP头部，还有此包的有效载荷）。这个u_char就是这些结构体的串联版本。为了使用它，我们必须作一些有趣的匹配工作。

下面这些是一些数据包的结构体：

　　 /* 以太网帧头部 */

　　 struct sniff_ethernet

　　 u_char ether_dhost[ETHER_ADDR_LEN]; /* 目的主机的地址 */

　　 u_char ether_shost[ETHER_ADDR_LEN]; /* 源主机的地址 */

　　 u_short ether_type; /* IP? ARP? RARP? etc */

　　 ;

　　 /* IP数据包的头部 */

　　 struct sniff_ip

　　 #if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN

　　 u_int ip_hl:4, /* 头部长度 */

　　 ip_v:4; /* 版本号 */

　　 #if BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN

　　 u_int ip_v:4, /* 版本号 */

　　 ip_hl:4; /* 头部长度 */

　　 #endif

　　 #endif /* not _IP_VHL */

　　 u_char ip_tos; /* 服务的类型 */

　　 u_short ip_len; /* 总长度 */

　　 u_short ip_id; /*包标志号 */

　　 u_short ip_off; /* 碎片偏移 */

　　 #define IP_RF 0x8000 /* 保留的碎片标志 */

　　 #define IP_DF 0x4000 /* dont fragment flag */

　　 #define IP_MF 0x2000 /* 多碎片标志*/

　　 #define IP_OFFMASK 0x1fff /*分段位 */

　　 u_char ip_ttl; /* 数据包的生存时间 */

　　 u_char ip_p; /* 所使用的协议 */

　　 u_short ip_sum; /* 校验和 */

　　 struct in_addr ip_src,ip_dst; /* 源地址、目的地址*/

　　 ;

　　 /* TCP 数据包的头部 */

　　 struct sniff_tcp

　　 u_short th_sport; /* 源端口 */

　　 u_short th_dport; /* 目的端口 */

　　 tcp_seq th_seq; /* 包序号 */

　　 tcp_seq th_ack; /* 确认序号 */

　　 #if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN

　　 u_int th_x2:4, /* 还没有用到 */

　　 th_off:4; /* 数据偏移 */

　　 #endif

　　 #if BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN

　　 u_int th_off:4, /* 数据偏移*/

　　 th_x2:4; /*还没有用到 */

　　 #endif

　　 u_char th_flags;

　　 #define TH_FIN 0x01

　　 #define TH_SYN 0x02

　　 #define TH_RST 0x04

　　 #define TH_PUSH 0x08

　　 #define TH_ACK 0x10

　　 #define TH_URG 0x20

　　 #define TH_ECE 0x40

　　 #define TH_CWR 0x80

　　 #define TH_FLAGS (TH_FINTH_SYNTH_RSTTH_ACKTH_URGTH_ECETH_CWR)

　　 u_short th_win; /* TCP滑动窗口 */

　　 u_short th_sum; /* 头部校验和 */

　　 u_short th_urp; /* 紧急服务位 */

　　 ;

pcap嗅探数据包时正是使用的这些结构。接下来，它简单的创建一个u_char字符串并且将这些结构体填入。那么我们怎样才能区分它们呢?预备好见证指针最实用的好处之一吧。

我们再一次假定要对以太网上的TCP/IP包进行处理。同样的手段可以应用于任何数据包，唯一的区别是你实际所使用的结构体的类型。让我们从声明分解u_char包的变量开始：

　　 const struct sniff_ethernet *ethernet; /* 以太网帧头部*/

　　 const struct sniff_ip *ip; /* IP包头部 */

　　 const struct sniff_tcp *tcp; /* TCP包头部 */

　　 const char *payload; /* 数据包的有效载荷*/

　　 /*为了让它的可读性好，我们计算每个结构体中的变量大小*/

　　 int size_ethernet = sizeof(struct sniff_ethernet);

　　 int size_ip = sizeof(struct sniff_ip);

　　 int size_tcp = sizeof(struct sniff_tcp);

　　 现在我们开始让人感到有些神秘的匹配：

　　 ethernet = (struct sniff_ethernet*)(packet);

　　 ip = (struct sniff_ip*)(packet + size_ethernet);

　　 tcp = (struct sniff_tcp*)(packet + size_ethernet + size_ip);

　　 payload = (u_char *)(packet + size_ethernet + size_ip + size_tcp);

　　

此处如何工作？考虑u_char在内存中的层次。基本的，当pcap将这些结构体填入u_char的时候是将这些数据存入一个字符串中，那个字符串将被送入我们的回调函数中。反向转换是这样的，不考虑这些结构体制中的值，它们的大小将是一致的。例如在我的平台上，一个sniff_ethernet结构体的大小是14字节。一个sniff_ip结构体是20字节，一个sniff_tcp结构体也是20字节。 u_char指针正是包含了内存地址的一个变量，这也是指针的实质，它指向内存的一个区域。简单而言，我们说指针指向的地址为x，假如三个结构体恰好线性排列，第一个（sniff_ethernet）被装载到内存地址的x处则我们很轻易的发现其他结构体的地址，让我们以表格显示之：

　　 Variable Location (in bytes)

　　 sniff_ethernet X

　　 sniff_ip X + 14

　　 sniff_tcp X + 14 + 20

　　 payload X + 14 + 20 + 20

结构体sniff_ethernet正好在x处，紧接着它的sniff_ip则位于x加上它本身占用的空间（此例为14字节），依此类推可得全部地址。 参考技术B pcap文件可读性差是因为pcap文件受损。解决办法在电脑界面点击pcap文件修复。然后，回车运行，系统就会自动开始修复pcap文件可读性差。需要等待一段时间，系统会自动识别损坏的文件，并将其修复pcap文件可读性差。等修复完，再重启下系统就解决pcap文件可读性差 参考技术C pcap是一种数据流格式，wireshark软件可以直接把网络数据流变成这种格式。
在Linux里，pcap可以说是一种通用的数据流格式，很多开源的项目都需要用到这种格式的文件。
ROHC的库里，测试脚本的入口参数之一就是一个pcap格式的数据流文件。
如果清楚了pcap的格式，就可以自己去生成数据流文件，从而去使用ROHC的库。

libpcap是什么

libpcap（Packet Capture Library），即数据包捕获函数库，是Unix/Linux平台下的网络数据包捕获函数库。它是一个独立于系统的用户层包捕获的API接口，为底层网络监测提供了一个可移植的框架。

一、libpcap工作原理

libpcap主要由两部份组成：网络分接头(Network Tap)和数据过滤器(Packet Filter)。网络分接头从网络设备驱动程序中收集数据拷贝，过滤器决定是否接收该数据包。Libpcap利用BSD Packet Filter(BPF)算法对网卡接收到的链路层数据包进行过滤。BPF算法的基本思想是在有BPF监听的网络中，网卡驱动将接收到的数据包复制一份交给BPF过滤器，过滤器根据用户定义的规则决定是否接收此数据包以及需要拷贝该数据包的那些内容，然后将过滤后的数据给与过滤器相关联的上层应用程序。

libpcap的包捕获机制就是在数据链路层加一个旁路处理。当一个数据包到达网络接口时，libpcap首先利用已经创建的Socket从链路层驱动程序中获得该数据包的拷贝， 参考技术D pcap文件是常用的数据报存储格式，可以理解为就是一种文件格式，只不过里面的数据是按照特定格式存储的，所以我们想要解析里面的数据，也必须按照一定的格式。

普通的记事本打开pcap文件显示的是乱码，用安装了HEX-Editor插件的Notepad++打开，能够以16进制数据的格式显示，或者使用sublime打开以十六进制的格式显示。用wireshark这种抓包工具就可以正常打开这种文件，愉快地查看里面的网络数据报了，同时wireshark也可以生成这种格式的文件。

还有一些其他网络分析工具。

语句和语法

• #  注释
•   转译回车，继续上一行，在上一行较长的情况下可以使用，因其 可读性差所以不建议使用
• ； 将两个语句连接到一行，可读性差，不建议使用
• ： 将代码的头和体分开
• 语句（代码块）用缩进方式体现不同的代码级别，建议采用4个空格（不要使用tab键）
• Python文件以模块的方式组织，编写一个.py的文件实际上就写了一个模块