前言

我們都知道，一般流量分析設(shè)備都支持pcap回放離線分析的功能，但如果抓的pcap丟了包，會影響最終安全測試的效果。比如說競測現(xiàn)場需要提供pcap包測試惡意文件的檢測功能，如果pcap中丟包，可能會導(dǎo)致文件還原失敗，最終惡意文件檢測功能“實(shí)效”。

那問題來了，我們怎么識別pcap包是否有丟包呢?接下來，我們通過wireshark來查找pcap文件中的丟包線索。

完整?丟包?

思路1：透過現(xiàn)象看現(xiàn)象。

在真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)分析場景中，特別是傳輸大文件時(shí)，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)這樣的現(xiàn)象：

大文件已經(jīng)傳輸?shù)搅藢Χ?，但是pcap中卻存在丟包。

這是為什么呢?網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包真的有完整地傳輸給對端嗎?

毋庸置疑，對端收到了完整地文件，數(shù)據(jù)包時(shí)肯定傳輸?shù)搅藢Χ?。那為什么wireshark中的pcap包丟包了呢?

我們還是來看看wireshark的抓包原理吧!

wireshark在Linux操作系統(tǒng)中，底層是基于libpcap進(jìn)行抓包的，tcpdump底層也是基于libpcap的，關(guān)于tcpdump的底層的收包原因已經(jīng)在tcpdump能進(jìn)行丟包分析嗎?一文中已經(jīng)分析過了網(wǎng)卡層面的流程和入口，這里就不再贅述了。

由此我們可明確一點(diǎn)：產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因，并不是網(wǎng)卡丟包，因?yàn)榫W(wǎng)卡層面的丟包肯定會影響文件數(shù)據(jù)的完整性，由此如果我們排除wireshark使用錯(cuò)誤產(chǎn)生的丟包，還可能是在下面這個(gè)過程中丟的包：

通過deliver_skb來進(jìn)入 packet_rcv階段 ，packet_rcv 把收到的skb放到當(dāng)前的packet socket緩沖區(qū)，應(yīng)用層調(diào)用recvfrom就可以將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)包拷貝到應(yīng)用層，從而實(shí)現(xiàn)libpcap的收包，大致過程如圖1所示：

圖1：libpcap的收包過程

所以我們能夠得出wireshark丟包的原因可能是：

• packet socket緩沖區(qū)已滿導(dǎo)致丟包;
• 從緩沖區(qū)拷貝到應(yīng)用層中斷異常導(dǎo)致丟包。
• 當(dāng)然排除以上兩條，也有可能是多路徑網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)允許屬于同一 TCP 會話的數(shù)據(jù)包通過不同的網(wǎng)絡(luò)接口，導(dǎo)致wireshark捕獲的數(shù)據(jù)包不全。

可是在我們?nèi)粘５牧髁糠治龉ぷ髦?，往往會根?jù)對端有沒有完整地?cái)?shù)據(jù)包來判斷我們用wireshark抓的數(shù)據(jù)包是否完整，這樣做可能會嚴(yán)重影響安全測試的工作效率。那有沒有能夠快速分析pcap包中是否丟包的方法呢?

答案是有，可以用wireshark的專家信息快速分析丟包的效果。

丟包線索

思路2：透過本質(zhì)看現(xiàn)象。

打開wireshark，在工具欄中點(diǎn)擊“分析->專家信息”，如圖1、圖2所示：

圖1：wireshark的專家信息位置

wireshark的專家信息中提供了錯(cuò)誤、警告、注意、對話這4種信息，選中任意一條都能定位到具體的數(shù)據(jù)包。

圖2：wireshark的丟包警告1

圖3：wireshark的丟包警告2

那專家信息中的哪些信息提示了丟包的線索呢?

• Acked segment that wasn't capture(common at capture start)，如圖2所示：表示此數(shù)據(jù)包已經(jīng)ack了未捕獲的數(shù)據(jù)。 傳輸正常，接收方已經(jīng)確認(rèn)，但 Wireshark 無法在捕獲的數(shù)據(jù)中找到某段數(shù)據(jù)包， 這通常發(fā)生在捕獲設(shè)備不夠快的時(shí)候，比如libpcap的接收緩沖區(qū)已滿，或者由緩沖區(qū)向應(yīng)用層拷貝的時(shí)候?qū)е碌膩G包。
• TCP Previous segment not captured，如圖3所示：表示如果數(shù)據(jù)包 N 標(biāo)有未捕獲的前一個(gè)段，則表示在捕獲中沒有來自同一 TCP 會話的數(shù)據(jù)包，其 [seq + 長度≠數(shù)據(jù)包 N 的 seq ]。最典型的原因是數(shù)據(jù)包丟失或延遲啟動(dòng)捕獲，但也有可能是發(fā)送方的 TCP 堆棧有問題，或者是多路徑網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)允許屬于同一 TCP 會話的數(shù)據(jù)包通過不同的網(wǎng)絡(luò)接口，導(dǎo)致數(shù)據(jù)包確實(shí)到達(dá)目的地，但沒被 Wireshark 捕獲到。

結(jié)論

• 1句忠告：不能通過判斷數(shù)據(jù)包是否已被接收端收到來判斷pcap中是否丟包。
• 1個(gè)小tip：pcap丟包可以通過wireshark的專家信息快速定位和判斷。
• 4條經(jīng)驗(yàn)：由wireshark產(chǎn)生的丟包可能有4種原因，

①packet socket的緩沖區(qū)已滿導(dǎo)致丟包;

②從緩沖區(qū)拷貝到應(yīng)用層中斷異常導(dǎo)致丟包;

③wireshark使用不當(dāng)，延遲啟動(dòng)捕獲導(dǎo)致丟包;

④也有可能是多路徑網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)允許屬于同一 TCP 會話的數(shù)據(jù)包通過不同的網(wǎng)絡(luò)接口，導(dǎo)致wireshark捕獲的數(shù)據(jù)包不全。