Linux网络分析tcpdump工作原理和应用

在日常工作中遇到的很多网络问题都可以通过 tcpdump 优雅的解决：

1. 相信大多数同学都遇到过 SSH 连接服务器缓慢，通过 tcpdump 抓包，可以快速定位到具体原因，一般都是因为 DNS 解析速度太慢。
2. 当我们工程师与用户面对网络问题争执不下时，通过 tcpdump 抓包，可以快速定位故障原因，轻松甩锅，毫无压力。
3. 当我们新开发的网络程序，没有按照预期工作时，通过 tcpdump 收集相关数据包，从包层面分析具体原因，让问题迎刃而解。
4. 当我们的网络程序性能比较低时，通过 tcpdump 分析数据流特征，结合相关协议来进行网络参数优化，提高系统网络性能。
5. 当我们学习网络协议时，通过 tcpdump 抓包，分析协议格式，帮助我们更直观、有效、快速的学习网络协议。

上述只是简单罗列几种常见的应用场景，而 tcpdump在网络诊断、网络优化、协议学习方面，确实是一款非常强大的网络工具，只要存在网络问题的地方，总能看到它的身影。

熟练的运用 tcpdump，可以帮助我们解决工作中各种网络问题，下边我们先简单学习下它的工作原理。

tcpdump 是 Linux 系统中非常有用的网络工具，运行在用户态，本质上是通过调用 libpcap 库的各种 api来实现数据包的抓取功能。

通过上图，我们可以很直观的看到，数据包到达网卡后，经过数据包过滤器（BPF）筛选后，拷贝至用户态的 tcpdump 程序，以供 tcpdump工具进行后续的处理工作，输出或保存到 pcap 文件。

数据包过滤器（BPF）主要作用，就是根据用户输入的过滤规则，只将用户关心的数据包拷贝至
tcpdump，这样能够减少不必要的数据包拷贝，降低抓包带来的性能损耗。