tcpdump_BPF

为什么要发明 BPF?(一句话历史)

早年抓包工具(比如 tcpdump 前身)用的是:

  • 所有包全部拷贝到用户态
  • 再在用户态慢慢过滤

缺点:

  • 极慢
  • 占 CPU
  • 高流量下直接卡死

Berkeley 这群人就想:能不能在内核里提前过滤,只把符合条件的包传给用户?

于是设计了:

  1. 在内核里跑一个极简虚拟机
  2. 执行一小段过滤指令
  3. 只把符合条件的包拷贝到用户态

这就是 BPF 的诞生。

tcpdump 用户态代码 → el0_svc(内核入口)→ __arm64_sys_setsockopt → ├─ packet_setsockopt(packet 套接字设置)→ packet_set_ring → 内存分配(__get_free_pages/clear_page) └─ sock_setsockopt → sk_attach_filter(BPF 过滤规则)→ bpf_prog_alloc → 虚拟内存分配(__vmalloc/alloc_vmap_area)

以太网帧头(14字节) ├─ 目的MAC(6字节) ├─ 源MAC(6字节) └─ 以太网类型(2字节,第12-13字节)→ 对应指令0的 [12] IP头(至少20字节) ├─ 版本+头长度(1字节,第20字节)→ 对应指令4的 [20] ├─ 服务类型(1字节) ├─ 总长度(2字节) ├─ 标识(2字节) ├─ 标志+片偏移(2字节) ├─ 生存时间(1字节) ├─ 协议类型(1字节,第23字节)→ 对应指令2的 [23] ├─ 校验和(2字节) ├─ 源IP(4字节) ├─ 目的IP(4字节) └─ 可选字段(0-40字节) TCP头(至少20字节) ├─ 源端口(2字节) ├─ 目的端口(2字节)→ 对应指令7的 [x + 2] └─ ...(其他字段)

root@NYX:/# tcpdump tcp dst port 80 -d

(000) ldh [12] // 读取以太网帧头部的类型字段(偏移12)

(001) jeq #0x86dd // 判断是否是 IPv6 (0x86dd),是则跳2,否则跳6

(002) ldb [20] // IPv6:读取下一层协议字段(偏移20)

(003) jeq #0x6 // 判断是否是 TCP (0x6),是则跳4,否则跳15

(004) ldh [56] // IPv6:读取目的端口(偏移56)

(005) jeq #0x50 // 判断是否是 80 端口(0x50),是则跳14,否则跳15

(006) jeq #0x800 // 判断是否是 IPv4 (0x800),是则跳7,否则跳15

(007) ldb [23] // IPv4:读取协议字段(偏移23)

(008) jeq #0x6 // 判断是否是 TCP (0x6),是则跳9,否则跳15

(009) ldh [20] // IPv4:读取IP头部长度(偏移20)

(010) jset #0x1fff // 校验IP头部长度合法性,非法则跳15

(011) ldxb 4*([14]&0xf)// 计算TCP头部偏移

(012) ldh [x + 16] // 读取TCP目的端口

(013) jeq #0x50 // 判断是否是 80 端口,是则跳14,否则跳15

(014) ret #262144 // 匹配成功:返回最大抓包长度(抓取该包)

(015) ret #0 // 匹配失败:返回0(丢弃该包)

相关推荐
予枫的编程笔记6 小时前
【Linux进阶篇】Linux网络配置+端口监听实战:ip/ss/iptables常用命令一次吃透
linux·iptables·网络配置·curl·端口监听·ping·ss命令
礼拜天没时间.7 小时前
深入Docker架构——C/S模式解析
linux·docker·容器·架构·centos
醉风塘7 小时前
Linux进程管理:深度解析ps -ef命令及其高级应用
linux·运维·服务器
不做无法实现的梦~7 小时前
PX4各个模块的作用(3)
linux·stm32·嵌入式硬件·机器人·自动驾驶
不爱缺氧i7 小时前
ubuntu离线安装mariadb
linux·ubuntu·mariadb
疯狂敲代码的老刘7 小时前
JDK 1.6到25 全版本网盘合集 (Windows + Mac + Linux)
java·linux·windows·macos·jdk
爆米花byh7 小时前
在RockyLinux9环境的Storm2.8.3单机版安装
linux·中间件·storm
纤纡.7 小时前
Linux 下 MySQL 数据类型与约束:第三章核心表格归纳与实战应用
linux·mysql
陈桴浮海7 小时前
【Linux&Ansible】学习笔记合集三
linux·运维·云原生·ansible