解析PCAP文件创建自定义网络报文

发表于:2019-10-23 11:00  作者:王练   来源:51Testing软件测试网原创

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  1、摘要
  在实际的网络测试中,为了应对多种的测试场景,经常要对网络报文进行编辑。目前很多软件都提供了报文的修改功能,如科来,TCP Replay。对于少量的报文修改,提供了非常便捷的操作界面,很容易完成模拟报文的构造。然而当需要完成数以万记的报文修改时,手工编辑的方式就显得效率太低了。
  本文从通用的PCAP文件格式谈起,首先详细介绍PCAP文件的格式,之后通过一个测试中的示例,说明如何批量完成PCAP文件的修改,进而得到自定义的网络报文。
  本文虽然是针对特定场景、特定数据字段的报文修改解决方案,但提供的思路对于任何使用PCAP的测试情况都是适用的。
  2、PCAP文件格式
  PCAP文件是常用的数据报存储格式,内部以固定的格式存储网络报文数据。通过带有二进制内容查看功能的文本编辑器(如UltraEdit)可以查看其中的内容。下图是一个SNMP Trap报文的内容查看情况。
  PCAP之所以可以作为一个通用的格式,是因为使用非常广泛(当然也可以反过来说)。WireShark抓包的结果可以另存为PCAP格式(默认的是pcapng);科来也可以导入PCAP格式的报文;同时tcpdump的存储格式也是PCAP。当然,其他格式的报文也都可以通过WireShark进行另存后得到PCAP格式。这就意味着,几乎所有的报文文件,都可以转化为PCAP。所以,当通过PCAP获取了自定义的网络报文后,可以适用所有的环境。
  虽然以二进制方式看到的PCAP文件让人感觉摸不到头脑,而实际上PCAP的文件格式是非常清晰的。
  首先,从整体来看,PCAP是以一个文件头和若干个报文数据组成的文件。如下图所示。
  文件头我们标记为PCAP Header,一个PCAP文件存在一个PCAP Header格式。
  之后是若干的报文数据,我们标记为Packet,更细的一个Packet中存在包头(Packet Header)和包数据(Packet Data)。一个PCAP文件存在至少一个包格式。我可以理解为若干个包组成一个包的链表,存储在PCAP文件中。事实上, 我们后续的文件解析也正是将其放在一个链表中。

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