发包工具：tcpreplay

本人的tcpreply常用命令： tcpreplay -i e1000g0 -M 10 -l 5000 /export/home/quincy/apa_lte/diameter.pcap

 -i <nic> Primary interface to send traffic out of 双网卡回放报文必选参数，指定主接口。

-M:<multiple> Set replay speed to given multiple 可选参数，指定一个倍数值，就是比默认发送速率要快多少倍的速率发送报文。 加大发送的速率后，对于 DUT 可能意味着有更多的并发连接和连接数，特别是对 于 BT 报文的重放， 因为连接的超时是固定的， 如果速率增大的话， 留在 session 表中的连接数量增大，还可以通过修改连接的超时时间来达到该目的。

-l <loop> Specify number of times to loop 可选参数，指定循环的次数。

以下有部分内容转载自360doc: http://www.360doc.com/content/12/0704/08/10339652_222137382.shtml

一．Tcpreplay功能简介

首先推荐一个网站：http://tcpreplay.synfin.net/，上面有Tcpreplay的安装包和很多文档，包括手册、man页和FAQ等。

Tcpreplay是一系列工具的总称，包括tcpreplay、tcprewrite和tcpprep等工具，它可以用来在Unix系统或者linux系统上重放网络包。这些包是由tcpdump、ethereal和wireshark等软件抓取到的，即pcap格式的数据包。

安装Tcpreplay包时，默认情况下是安装了下面这些工具的, 用于准备发包的cache, 重写报文等:

（1）tcpprep: 这个工具的作用就是划分客户端和服务器，区分pcap数据包的流向，即划分那些包是client的，哪些包是server的，一会发包的时候client包从一个网卡发，另一个server的包可能从另一个网卡发。

（2）tcprewrite：这个工具的作用就是来修改报文，主要修改2层，3层，4层报文头，即MAC地址，IP地址和PORT地址。

（3）tcpreplay: 这是最终真正发包使用的工具，可以选择主网卡、从网卡、发包速度等。

一．Tcpreplay安装条件

Tcpreplay要实现它的功能要用到其它一些库：

1）libpcap库：由于tcpreplay在使用过程中主要依赖于libpcap库，因此在安装tcpreplay之前需要先安装libpcap，否则在安装tcpreplay的时候会提示你libpcap没有安装而安装失败。但如果希望libpcap能在linux上正常工作，则必须使内核支持“packet”协议，也即在编译内核时打开配置选项 CONFIG_PACKET(选项缺省为打开)。

Libpcap可以从以下链接下载：http://www.tcpdump.org/  可以用源码安装，比较简单。

2）tcpdump：这个不是必须的，这个工具的主要作用就是来解码数据包，在linux系统下查看pcap文件内的数据包，也可以用它来进行抓包。在安装tcpreplay时可以选择安装它也可以不选择安装。（个人建议也一起安装，以防止在使用tcpreplay时发生其他错误。）

3）libnet库。也不是必须的一个库。Tcpreplay也可用它来发送数据包，但由于libnet自身的bug比较多且已不再有人维护，Tcpreplay未来版本有可能取消对它的支持。（目前的版本还需要这个库的支持，因此建议也安装）

另外，你所使用的linux系统需要安装了GCC编译器，否则无法安装所有工具。

可以通过命令：
tcpreplay –vesion
来查看它的版本信息，
tcpreplay –h
来查看帮助内容。

二.Tcpreplay使用的各种参数

原文有tcpprep、tcprewrite的参数，本篇主要讲tcpreplay的使用，略去。

tcpreplay使用的参数：

Usage: tcpreplay [args] <file(s)>

-c <cachefile>          Split traffic via cache file

 双网卡回放报文必选参数，后面紧跟cache文件名，该文件为tcpprep根据对应的pcap文件构造出来。

-F           Fix IP, TCP, UDP and ICMP checksums

     可选参数，在发送报文时，自动纠正错误的校验和。对测试DUT的校验和检验还是有用的。

-i <nic>                Primary interface to send traffic out of

 双网卡回放报文必选参数，指定主接口。

-I <nic>                Secondary interface to send traffic out of

  双网卡回放报文必选参数，指定从接口。

-L <limit>              Specify the maximum number of packets to send

     可选参数，指定最大的发包数量。可以在确认连接的调试时使用。

-x <multiple>           Set replay speed to given multiple

    可选参数，指定一个倍数值，就是必默认发送速率要快多少倍的速率发送报文。加大发送的速率后，对于DUT可能意味着有更多的并发连接和连接数，特别是对于BT报文的重放，因为连接的超时是固定的，如果速率增大的话，留在session表中的连接数量增大，还可以通过修改连接的超时时间来达到该目的。

-p <packetrate>         Set replay speed to given rate (packets/sec)

    可选参数，指定每秒发送报文的个数，指定该参数，其它速率相关的参数被忽略，最后的打印信息不会有速率和每秒发送报文的统计。

这是是主要的一些参数，从网上查找的一些资料跟具体的tcpreplay中的参数有很大出入，因此建议想要使用其他参数时，使用命令:# tcpreplay –h 查看帮助。

三．Tcpreplay使用举例：

试验过程：从客户端上抓取的访问butterfly的原始包，tcp.pcap，通过TCPreplay回方后，在交换机上抓取的包result.pcap，可以看出，两个文件中的包顺序完全相同。

 将
DUT设备的两个接口和
PC的两个接口使用网线连接，使用
tcpreplay重放报文。注意防火墙的配置为网桥（透明）模式。
PC机的一个网卡连接
DUT的端口
1，另一个网卡连接
DUT的端口
2，
DUT内的
MAC地址设为静态映射。

1）  在客户端利用Ethreal抓取客户端访问butterfly的TCP包，目的IP地址为：10.1.145.249，本机地址为：10.1.145.96；

2）  将抓取的包文件存为：tcp.pcap，然后拷贝到linux系统中，放到你安装tcpreplay目录中。

3）  使用tcpprep区分client和server端，生成cache文件。

# tcpprep –a client –i tcp.pcap –o tcp.cache

（这里采用自动客户端模式区分）

4）  使用tcpreplay重放报文

#tcpreplay –p 1000 –c tcp.cache –i eth0 –I eth1 tcp.pcap

结论：在慢速重放包时，可以按照原有报文的交互顺序 通过被测设备。即完全模拟了客户端和服务器的交互过程。

该软件默认是线速发包，试验发现会有错误的包和乱序的包。配置为1000个包/s时，不会失序。

推测失序原因：在高速发包时，特别依赖于网卡，只要网卡有抖动，可能会导致client端和服务器端发送的包在通过DUT时，排序有问题。

安装tcpreplay需要的所有安装包文件，我已经上传到//pmd-3/测试部/tools目录下。如果大家在使用中发现什么问题欢迎互相交流。

使用经验总结：

如果不对包文件进行改写，则重发包流程为：

1.       先对包进行区分客户端和服务器端:

tcpprep -a client -i http. pcap -o http. cache  

2.       重放包文件，命令为：

tcpreplay –p 1 -c http.cache -i eth0 -I eth1 http.pcap

如果对包文件进行改写，则重发包文件流程为：

1.       先对包进行区分客户端和服务器端：

tcpprep -a client -i http. pcap -o http. Cache

2.       对包文件进行改写：

tcprewrite -e 192.85.1.2:192.85.2.2 –enet-dmac=00:15:17:2b:ca:14,00:15:17:2b:ca:15 –enet-smac=00:10:f3:19:79:86,00:10:f3:19:79:87 -c test.cache -i test.tcpdump -o 1.pcap

3.       重放包文件：

tcpreplay -i eth0 -I eth1 -l 1000 -t -c /dev/shm/test.cache /dev/shm/1.pcap

以下有部分转载自网易博客：http://guoyoooping.blog.163.com/blog/static/135705183201032303617695/
[目录]:(Created by TxtBrowser)
    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
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
原文有，本篇主要讲使用，略去。

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，主要是加速报文的发送，cache文件中存放着pcap文件中每个
帧的编号和时间戳等信息，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=xxx -c input.cach -i input.pcap -o 1.pcap
tcprewrite –option2=xxx -c input.cach -i 1.pcap -o 2.pcap
…
tcprewrite –optionN=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=xxx –option2=xxx … –optionN=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=host_src_mac,client_src_mac   \
|              –enet-dmac=host_dst_mac, client_dst_mac \
|              –endpoints=host_dst_ip:client_dst_ip    \
|              –portmap=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=11:22:22:22:22:22,22:22:22:22:22:22   \
|             –enet-dmac=11:11: 11:11:11:11,22:11:11:11:11:11  \
|             –endpoints=192.168.0.1:192.168.0.11              \
|             –portmap=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=00:55:22:AF:C6:37 –enet-smac=00:44:66:FC:29:AF –infile=input.pcap –outfile=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=00:44:66:FC:29:AF,00:55:22:AF:C6:37 –enet-smac=00:66:AA:D1:32:C2,00:22:55:AC:DE:AC –cachefile=input.cache –infile=input.pcap –outfile=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=del –infile=input.pcap –outfile=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=add –enet-vlan-tag=40 –enet-vlan-cfi=1 –enet-vlan-pri=4 –infile=input.pcap –outfile=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=10.10.1.1:10.10.1.2 –cachefile=input.cache –infile=input.pcap –outfile=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=10.0.0.0/8:172.16.0.0/12,192.168.0.0/16:172.16.0.0/12 –infile=input.pcap –outfile=output.pcap –skipbroadcast

下面的命令是基于client包或server包修改子网地址:

    $ tcprewrite –pnat=10.0.0.0/8:192.168.0.0/24 –pnat=10.0.0.0/8:192.168.1.0/24 –cachefile=input.cache –infile=input.pcap –outfile=output.pcap –skipbroadcast

3) 修改IP头的其它部分:

修改IPv4头的TOS为50

    $ tcprewrite –tos=50 –infile=input.pcap –outfile=output.pcap

将IPv6头Traffic Class值改为33

    $ tcprewrite –tclass=33 –infile=input.pcap –outfile=output.pcap

修改Flow Label field:

    $ tcprewrite –flowlabel=67234 –infile=input.pcap –outfile=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=80:8080,22:8022 –infile=input.pcap –outfile=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=input.pcap –outfile=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’s Packet
|    Scheduler)
|%2      \Device\NPF_{CBCE38CA-1FAD-4AEB-89DF-FD2D8EF861FA}
|    D-Link DFE-530TX PCI Fast Ethernet Adapter (rev.C)
|    (Microsoft’s Packet Scheduler)
|%3      \Device\NPF_{ABB813FE-3C51-49A3-8146-16CD2C4507C3}
|    D-Link DFE-530TX PCI Fast Ethernet Adapter (rev.C)
|    (Microsoft’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

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