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《大咖讲Wireshark网络分析》—从一道面试题开始说起
阅读量:6420 次
发布时间:2019-06-23

本文共 2744 字,大约阅读时间需要 9 分钟。

本节书摘来自异步社区《大咖讲Wireshark网络分析》一书中的从一道面试题开始说起,作者林沛满,更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

从一道面试题开始说起

大咖讲Wireshark网络分析
我每次当面试官,都要伪装成无所不知的大牛。

这当然是无奈的选择——现在每封简历都那么耀眼,不装一下简直镇不住场面。比如尚未毕业的本科生,早就拿下CCIE认证;留欧两年的海归,已然精通英、法、德三门外语;最厉害的一位应聘者,研究生阶段就在国际上首次提出了计算机和生物学的跨界理论……可怜我这个老实人在一开场还能装装,到了技术环节就忍不住提问基础知识,一下子把气氛从学术殿堂拉到建筑工地。不过就是这些最基础的问题,却常常把简历精英们难住。本文要介绍的便是其中的一道。

问题:两台服务器A和B的网络配置如下(见图1),B的子网掩码本应该是255.255.255.0,被不小心配成了255.255.255.224。它们还能正常通信吗?

服务器A: 服务器B:

图1

很多应聘者都会沉思良久(他们一定在心里把我骂了很多遍了),然后给出下面这些形形色色的答案。

答案1:“A和B不能通信,因为……如果这样都行的话,子网掩码还有什么用?”(这位的反证法听上去很有道理!)

答案2:“A和B能通信,因为它们可以通过ARP广播获得对方的MAC地址。”(那子网掩码还有什么用?楼上的反证法用来反驳这位正好。)

答案3:“A和B能通信,但所有包都要通过默认网关192.168.26.2转发。”(请问这么复杂的结果你是怎么想到的?)

答案4:“A和B不能通信,因为ARP不能跨子网。”(这个答案听上去真像是经过认真思考的。)

以上哪个答案是正确的?还是都不正确?如果这是你第一次听到这道题,不妨停下来思考一下。

真相只有一个,应聘者的答案却是五花八门。可见对网络概念的理解不容含糊,否则差之毫厘,谬以千里。要知道,这还只是基本的路由交换知识,假如涉及复杂概念,结果就更不用说了。

问题是即便我们对着教材咬文嚼字,也不一定能悟出正确答案。这个时候,就可以借助Wireshark的抓包与分析功能了。我手头就有两台Windows服务器,已经按照面试题配好网络。如果你以前没有用过Wireshark,就开始第一次亲密接触吧。

1.从免费下载安装包,并在服务器B上装好(把所有可选项都装上)。

2.启动Wireshark软件,单击菜单栏上的Capture,再单击Interfaces按钮(见图2)。

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3.服务器B上的所有网卡都会显示在弹出的新窗口上(见图3),在要抓包的网卡上单击Start按钮。

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4.在服务器B上ping A的IP地址,结果是通的(见图4)。该操作产生的网络包已经被Wireshark捕获。
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5.在Wireshark的菜单栏上,再次单击Capture,然后单击Stop。

6.在Wireshark的菜单栏上,单击File,再单击Save,把网络包保存到硬盘上(这一步并非必需,但存档是个好习惯)。

7.收集每台设备的MAC地址以备分析。

服务器A: 00:0c:29:0c:22:10

服务器B: 00:0c:29:51:f1:7b
默认网关: 00:50:56:e7:2f:88
现在可以分析网络包了。如图5所示,Wireshark的界面非常直观。最上面是Packet List窗口,它列出了所有网络包。在Packet List中选定的网络包会详细地显示在中间的Packet Details窗口中。由于我在Packet List中选定的是3号包,所以图5中看到的就是Frame 3的详情。最底下是Packet Bytes Details窗口,我们一般不会用到它。

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接下来看看每个包都做了些什么。

1号包(见图6):

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服务器B通过ARP广播查询默认网关192.168.26.2的MAC地址。为什么我ping的是服务器A的IP,B却去查询默认网关的MAC地址呢?这是因为B根据自己的子网掩码,计算出A属于不同子网,跨子网通信需要默认网关的转发。而要和默认网关通信,就需要获得其MAC地址。

2号包(见图7):

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默认网关192.168.26.2向B回复了自己的MAC地址。为什么这些MAC地址的开头明明是“00:50:56”或者“00:0c:29”,Wireshark上显示出来却都是“Vmware”?这是因为MAC地址的前3个字节表示厂商。而00:50:56和00:0c:29都被分配给Vmware公司。这是全球统一的标准,所以Wireshark干脆显示出厂商名了。

3号包(见图8):

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B发出ping包,指定Destination IP为A,即192.168.26.129。但Destination MAC却是默认网关的00:50:56:e7:2f:88(Destination MAC可以在图8中的Packet Details中看到)。这表明B希望默认网关把包转发给A。至于默认网关有没有转发,我们目前无从得知,除非在网关上也抓个包。

4号包(见图9):

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B收到了A发出的ARP广播,这个广播查询的是B的MAC地址。这是因为在A看来,B属于相同子网,同子网通信无需默认网关的参与,只要通过ARP获得对方MAC地址就行了。这个包也表明默认网关成功地把B发出的ping请求转发给A了,否则A不会无缘无故尝试和B通信。

5号包(见图10):

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B回复了A的ARP请求,把自己的MAC地址告诉A。这说明B在执行ARP回复时并不考虑子网。虽然ARP请求来自其他子网的IP,但也照样回复。

6号包(见图11):

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B终于收到了A的ping回复。从MAC地址00:0c:29:0c:22:10可以看出,这个包是从A直接过来的,而不是通过默认网关的转发。

7、8、9、10号包(见图12):

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都是重复的ping请求和ping回复。因为A和B都已经知道对方的联系方式,所以就没必要再发ARP了。

分析完这几个包,答案出来了。原来通信过程是这样的:B先把ping请求交给默认网关,默认网关再转发给A。而A收到请求后直接把ping回复给B,形成图13所示的三角形环路。不知道你答对了吗?

通过这道题,不知道你是否已经感受到了Wireshark的神奇?如果有兴趣进一步练习,不妨也搭个环境,把这道题里A和B的掩码互换一下。看看这次还能ping通吗?如果不能,原因又在哪里?

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其实做题对Wireshark只是大材小用,它还可以用于学习复杂的协议,或者解决隐蔽的难题。在下文中,我们将体验Wireshark在实际工作中的应用。

本文仅用于学习和交流目的,不代表异步社区观点。非商业转载请注明作译者、出处,并保留本文的原始链接。

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