【RT-Thread学习笔记】如何抓取终端的网络报文

文章目录

• 1 写在前面
• 2 需求分析
• 3 几个方法
• 4 原理分析
• 5 方法实践
  • 5.1 工具准备
  • 5.2 详细步骤
• 6 经验总结
• 7 参考链接
• 8 更多分享

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作者：架构师李肯

一个专注于嵌入式IoT领域的架构师。有着近10年的嵌入式一线开发经验，深耕IoT领域多年，熟知IoT领域的业务发展，深度掌握IoT领域的相关技术栈，包括但不限于主流RTOS内核的实现及其移植、硬件驱动移植开发、网络通讯协议开发、编译构建原理及其实现、底层汇编及编译原理、编译优化及代码重构、主流IoT云平台的对接、嵌入式IoT系统的架构设计等等。拥有多项IoT领域的发明专利，热衷于技术分享，有多年撰写技术博客的经验积累，连续多月获得RT-Thread官方技术社区原创技术博文优秀奖，荣获CSDN博客专家、CSDN物联网领域优质创作者、2021年度CSDN&RT-Thread技术社区之星、RT-Thread官方嵌入式开源社区认证专家、RT-Thread 2021年度论坛之星TOP4、华为云云享专家（嵌入式物联网架构设计师）等荣誉。坚信【知识改变命运，技术改变世界】！

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1 写在前面

在平时工作中的网络编程开发，少不了要通过抓取网络报文来分析网络问题的应用场景。有的时候，你可能通过代码排查得焦头烂额，毫无头绪，但是只要一把网络报文拎出来一看，一下子思路就打开了。

但是，一个嵌入式设备要怎么才能抓取其网络设备呢？

假如我们的这个嵌入式设备，跑的就是普通的 RTOS 系统，不像嵌入式Linux系统那样，还可以使用诸如 tcpdump 这种命令行工具来抓取网络报文，他们可能连基本的DEBUG输入都不一样有，仅有一个输出LOG的串口。

那么，面对这种嵌入式设备，我们能够怎么抓取其网络报文呢？

本文将为你揭晓答案，且文中描述的方法也是笔者多年调试网络问题，一直在使用的方法，希望对大家有所帮助。

2 需求分析

回到问题本身，其实需求还是比较明确的，就是需要抓取一个嵌入式设备的网络报文，且这个设备不具备命令行抓取的能力，只能使用外部设备辅助完成。

同时，这个嵌入式设备可能使用的是 以太网通讯、4G/5G等蜂窝网络通讯、Wi-Fi通讯，针对这样多样化的通讯方式，是否能找出一种比较通用的抓包方式，满足这几种通讯方式下的抓包需求，这是我们所追求的。

3 几个方法

本文先简单介绍下，面对这种嵌入式设备的网络抓包场景，可能使用到的几种方法，但本文将会重点介绍其中的一种，其他的几种，后面有空再另行整理。

• 使用路由器、交互就镜像抓包
• 使用PC无线热点捕获抓包
• 使用网络代理（中转服务器）抓包
• 使用特殊工具抓无线空口数据包

以上几种方法，各个各的优势，适用于不同的应用场景，灵活选用即可。

像我这边目前碰到的应用场景，都是一些基于 Wi-Fi 通讯的终端设备，所以对我而言，采用第二种 PC无线热点捕获 抓包，就是一个最佳选择。

4 原理分析

使用 PC无线热点捕获抓包 的这种方式，网络拓扑图如下所示：

5 方法实践

5.1 工具准备

如上面描述的抓包原理，你需要：

一台具备网络能力的PC主机：如果设备需要连公网，这台主机还需要具备公网连接的能力；

一个迷你的无线网卡：最简单的就类似 360Wi-Fi 那种USB无线网卡；如果你准备的主机是一台笔记本的话，则可以不需要额外准备外置的无线网卡；

Windows下的Wireshark抓包工具：强大的网络报文抓取和分析工具；

若干终端设备：配置好终端设备，使其连接由PC发射处理的无线热点。

5.2 详细步骤

1）第一步自然把相关的工具准备好，相关的软件安装好

安装wireshark可以参考 教程，最重要的是，记得把 WinPcap 和 USBPcap 安装上：

2）配置PC环境，把无线热点给发射出来

这里如果是 笔记本自带了无线网卡的，可以参考这个 教程 把无线热点搞起来。

如果是台式主机，需要外置无线网卡的，强力建议使用 360Wi-Fi，主要是廉价、便捷，应用这种抓包场景绰绰有余。

另外，它还有一个配套的上位机工具，长这样，基本就可以一件傻瓜式地就可以把无线热点给发射出来；同时，在上位机这还能看到当前有哪些设备正连着这个无线热点，真的非常地方便。

3）配置终端设备连接对应的无线热点

上面的步骤完成后，终端设备就可以连接上对应的无线热点了，这个时候理论上，终端就已经借助PC的网络能力，它自己也具备了对外连接网络的能力。

4）操作Wireshark抓包工具

打开wireshakr软件，在首页会看到很多网卡设备，有无线的，也有有线的，这些有波浪线的表示当前有网络数据在流动：

但是，你可能会发现这里并没有那个发射无线热点的 网卡设备 （图中的WLAN是我笔记本的内置无线网卡）。

我们可以查看下系统 网卡适配器：

5）配置下无线网卡适配器【关键步骤】

这个时候我们需要去配置一下无线网卡适配器，找到对应的无线网卡：

右键 -》属性，找到下面的这个选项，勾选上，最后确认：

6）刷新wireshark的网卡设备列表

wireshark的主界面，再菜单栏找到【捕获】-> 【刷新接口列表】，这个时候下面就会把无线网络给显示出来了：

7）启动wireshark抓包

双击对应的无线网卡设备，开始启动抓包，同时在终端发起一些网络交互，这时就可以看到wireshark中有网络报文刷出来了。动态图如下所示：

8）wireshark的网络报文过滤

这个操作需要知道终端侧，在访问哪个服务器，比如访问百度网页，我们需要先知道百度的IP是多少，然后利用wireshark的过滤规则，直接把这部分网络报文给帅选出来。

比如我这里查到的百度域名解析出来的IP地址是：14.215.177.224，那么我就可以这么过滤抓包，动态图如下：

比如我要抓取TLS相关报文，我可以利用 端口号是443 这个特性来抓取报文：

同时，你的终端设备要访问其他服务器，也是可以用相同的操作原理把它抓出来。

9）实战网络报文分析

值得注意的是，我们这里抓取的报文可能是纯TCP的，也可能是TLS的，使用wireshark的报文分析工具就可以分析出来了。

具体可以参考一些网络报文分析教程，这里不再赘述。

6 经验总结

• 抓包方法很多，适合自己的才是最好的；
• 无论哪种抓包方法，能拿到有效的网络报文就是王道，至少操作的便捷性，能用能知道；
• wireshark分析网络报文的能力很重要，几个重要的基础操作一定要非常熟练；
• 分析网络报文需要具备扎实的网络基本功，必要的时候，好好补一补网络报文的核心知识。

7 参考链接

• Wireshark安装教程
• Win10系统创建WiFi热点的两种方法
• WireShark使用教程
• Wireshark常用过滤使用方法
• 360随身WiFi - 360WiFi官网

8 更多分享

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审核编辑：汤梓红