[Python]基于Scapy和PyQt5的Sniffer

网络协议分析实验作业

实验环境

Win11 虚拟机：Ubuntu22.04、ovs2.17.8、python3.10.2、scapy、PyQt5、libreport

VxLAN

关于VxLAN

传统的二层网络技术VLAN中使用VLAN tag域中的12bit作为VLAN ID仅能划分4096个相互隔离的虚拟二层网络， 无法满足大二层网络中隔离大量租户的需求。为实现数据中心虚拟机跨设备的灵活迁移，VxLAN 引入VxLAN ID标识 网络，占24bit，可以划分1600万个相互隔离的二层网络， 满足了大型数据中心的需求。并且VxLAN使用 MAC in UDP 的隧道封装方式， 可以实现原始二层报文在IP网络中的透明传输。

VXLAN（Virtual Extensible LAN）是一种网络虚拟化技术，用于扩展现有的以太网技术，以提供更大的可用网络地址空间和跨物理网络的虚拟隔离。
VXLAN 在数据中心网络中广泛应用，特别是在云计算环境中，以解决传统以太网的扩展性和虚拟化隔离的限制。
VXLAN 使用 24 位的虚拟网络标识符（VNI）来标识虚拟网络。它通过在现有的 IP 网络上封装以太网帧，使用 UDP 封装，在物理网络上传输虚拟网络流量。

VXLAN 技术的主要优点包括：

扩展性：VXLAN 提供了 16,777,216（2^24）个虚拟网络标识符（VNI），使得网络可以支持更多的虚拟网络。
隔离性：VXLAN 允许在共享物理网络上创建多个虚拟网络，实现虚拟机之间的逻辑隔离。
灵活性：VXLAN 可以在不修改物理网络的情况下部署，通过在现有 IP 网络上封装以太网帧，使得它适用于现有的网络基础设施。
兼容性：VXLAN 可以与现有的网络设备和协议兼容，包括以太网交换机、路由器和 IP 网络。

VxLAN本地网络搭建

使用VMware创建两个虚拟机，在每台虚拟机中创建两个网桥，一个作为控制层面一个作为数据平面，控制器平面的网桥利用eth0接口实现互通，而数据平面的网桥通过VxLAN实现互通。

配置主机 h1

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ovs-vsctl show
# 删除自带网桥
# ovs-vsctl del-br <br_name>

# 创建网桥br0和br1。其中br1作为控制层面的网桥，br0作为数据层面的网桥
ovs-vsctl add-br br0
ovs-vsctl add-br br1

# 将eth0接口挂接到网桥br1上
ovs-vsctl add-port br1 eth0
ovs-vsctl show

# 将eth0的IP赋给br1，确保两个云主机在控制层面是能够通信的
ifconfig eth0 0 up
ifconfig br1 192.168.128.11/24 up

# 为br0配置一个IP
ifconfig br0 50.0.0.2/24 up

# 查看此时主机1的网卡信息
ifconfig | more

主机h2的配置方式与h1基本一致

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# 创建网桥br0和br1。其中br1作为控制层面的网桥，br0作为数据层面的网桥
ovs-vsctl add-br br0
ovs-vsctl add-br br1

# 将eth0接口挂接到网桥br1上
ovs-vsctl add-port br1 eth0
ovs-vsctl show

# 将eth0的IP赋给br1，确保两个云主机在控制层面是能够通信的
ifconfig eth0 0 up
ifconfig br1 192.168.128.22/24 up

# 为br0配置一个IP
ifconfig br0 50.0.0.3/24 up

# 查看此时主机2的网卡信息
ifconfig | more

测试控制层面连通性， 登录主机1，向主机2发送6个ping包，ping网桥br1的IP。

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ping -c 6 192.168.128.11

测试两个主机数据层面的连通性。登录主机1，向主机2发送6个ping包，ping网桥br0的IP。目前两个主机的数据层面无法通信

搭建隧道让两个云主机的数据层面也能够通信, 登录主机1，创建VxLAN。远端IP设置为主机2中br1的IP。

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ovs-vsctl add-port br0 port0 -- set interface port0 type=vxlan options:remote_ip=192.168.128.22
ovs-vsctl show

登录主机2，创建VxLAN。远端IP设置为主机1中br1的IP。

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ovs-vsctl add-port br0 port0 -- set interface port0 type=vxlan options:remote_ip=192.168.128.11
ovs-vsctl show

在主机2启动tcpdump，并且利用-i参数指定监听网口，此处监听eth0

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tcpdump -i eth0

登录主机1，再次测试两个云主机数据层面的连通性。验证VxLAN是否起作用。可以看出创建VxLAN后主机数据层面之间也连通了。

查看主机2抓包结果。可以看出主机数据层面通过VxLAN隧道实现通信

使用 Scapy 和 PyQt5 实现 Sniffer

关于 pcap 格式

"pcap"是Packet Capture（数据包捕获）的缩写。它是一种用于捕获和分析网络数据包的标准文件格式和库。pcap文件格式是一种用于存储网络数据包捕获的二进制文件格式，它可以被多种网络分析工具和协议分析器所使用。

libpcap是一个常用的网络数据包捕获库，使用C语言编写，用于在Linux系统上进行网络数据包捕获和分析， 前文使用的tcpdump底层就是libpcap库。

WinPcap 是一个用于在 Windows 系统上进行网络数据包捕获的库，使用C++编写。从win10开始，微软已引入Npcap(Winpacp的一个分支)。

Pcapy 是基于libpcap的Python接口。
Scapy 是一个强大的python网络数据包处理库。

实现

https://github.com/s1acr/net-sniffer