Ethereal协议分析系统介绍

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Ethereal协议分析系统介绍

Ethereal是一个开放源码的网络分析系统，也是是目前最好的开放源码的网络协议分析器，支持Linux和windows平台。Ethereal起初 由Gerald Combs开发，随后由一个松散的Etheral团队组织进行维护开发。它目前所提供的强大的协议分析功能完全可以媲美商业的网络分析系统，自从1998 年发布最早的0.2版本至今，大量的志愿者为Ethereal添加新的协议解析器，如今Ethereal已经支持五百多种协议解析。很难想象如此多的人开 发的代码可以很好的融入系统中；并且在系统中加入一个新的协议解析器很简单，一个不了解系统的结构的新手也可以根据留出的接口进行自己的协议开发。这都归 功于Ehereal良好的设计结构。事实上由于网络上各种协议种类繁多，各种新的协议层出不穷。一个好的协议分析器必需有很好的可扩展性和结构。这样才能 适应网络发展的需要不断加入新的协议解析器。

1、Ethereal的捕包平台

网络分析系统首先依赖于一套捕捉网络数据包的函数库。这套函数库工作在在网络分析系统模块的最底层。作用是从网卡取得数据包或者根据过滤规则取出数据 包的子集，再转交给上层分析模块。从协议上说，这套函数库将一个数据包从链路层接收，至少将其还原至传输层以上，以供上层分析。

在Linux系统中， 1992年Lawrence Berkeley Lab的Steven McCanne和Van Jacobson提出了包过滤器的一种的实现，BPF（BSD Packet Filter）。Libpcap是一个基于BPF的开放源码的捕包函数库。现有的大部分Linux捕包系统都是基于这套函数库或者是在它基础上做一些针对 性的改进。

在window系统中，意大利人Fulvio Risso和Loris Degioanni提出并实现了Winpcap函数库，作者称之为NPF。由于NPF的主要思想就是来源于BPF，它的设计目标就是为windows系统 提供一个功能强大的开发式数据包捕获平台，希望在Linux系统中的网络分析工具经过简单编译以后也可以移植到windows中，因此这两种捕包架构是非 常现实的。就实现来说提供的函数调用接口也是一致的。

Ethereal网络分析系统也需要一个底层的抓包平台，在Linux中是采用Libpcap函数库抓包，在windows系统中采用winpcap函数库抓包。

2、层次化的数据包协议分析方法

取得捕包函数捕回的数据包后就需要进行协议分析和协议还原工作了。由于OSI的7层协议模型，协议数据是从上到下封装后发送的。对于协议分析需要从下 至上进行。首先对网络层的协议识别后进行组包还原然后脱去网络层协议头。将里面的数据交给传输层分析，这样一直进行下去直到应用层

Ip

| \

Tcp udp

| \

HTTP TFTP

由于网络协议种类很多，就Ethereal所识别的500多种协议来说，为了使协议和协议间层次关系明显。从而对数据流里的各个层次的协议能够逐层处 理。Ethereal系统采用了协议树的方式。上图就是一个简单的协议树。如果协议A的所有数据都是封装在协议B里的，那么这个协议A就是协议B是另外一 个协议的儿子节点。我们将最低层的无结构数据流作为根接点。那么具有相同父节点的协议成为兄弟节点。那么这些拥有同样父协议兄弟节点协议如何互相区分了？ Ethereal系统采用协议的特征字来识别。每个协议会注册自己的特征字。这些特征字给自己的子节点协议提供可以互相区分开来的标识。比如tcp协议的 port字段注册后。 Tcp.port=21就可以认为是ftp协议， 特征字可以是协议规范定义的任何一个

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字段。比如ip协议就可以定义proto字段为一个特征字。

在Ethereal中注册一个协议解析器首先要指出它的父协议是什么。另外还要指出自己区别于父节点下的兄弟接点协议的特征。比如ftp协议。在Ethereal中他的父接点是tcp协议，它的特征就是tcp协议的port字段为21。

这样当一个端口为21的tcp数据流来到时。首先由tcp协议注册的解析模块处理，处理完之后通过查找协议树找到自己协议下面的子协议，判断应该由那个子协议来执行，找到正确的子协议后，就转交给ftp注册的解析模块处理。这样由根节点开始一层层解析下去。 由于采用了协议树加特征字的设计，这个系统在协议解析上由了很强的扩展性，增加一个协议解析器只需要将解析函数挂到协议树的相应节点上即可。

3、基于插件技术的协议分析器

所谓插件技术，就是在程序的设计开发过程中，把整个应用程序分成宿主程序和插件两个部分，宿主程序与插件能够相互通信，并且，在宿主程序不变的情况 下，可以通过增减插件或修改插件来调整应用程序的功能。运用插件技术可以开发出伸缩性良好、便于维护的应用程序。它著名的应用实例有：媒体播放器 winamp、微软的网络浏览器ie等。

由于现在网络协议种类繁多，为了可以随时增加新的协议分析器，一般的协议分析器都采用插件技术，这样如果需要对一个新的协议分析只需要开发编写这个协议分析器并调用注册函数在系统注册就可以使用了。通过增加插件使程序有很强的可扩展性，各个功能模块内聚。 在协议分析器中新增加一个协议插件一般需要插件安装或者注册，插件初始化，插件处理3个步骤，下面以Ethereal为 …… 此处隐藏：1501字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……