【前言】

工业以太网的现场诊断问题，最头疼的莫过于数据传输不稳定。特别是硬件架构上找不出什么毛病，想看看是不是软件报文传输中出了什么状况，此时我们需要借助强大的IT网络分析工具WireShark。

 

【WireShark概览】

1、Wireshark 是网络报文分析工具。网络报文分析工具的主要作用是尝试捕获网络报文， 并尝试显示报文尽可能详细的内容。过去的此类工具要么太贵，要么是非公开的。 直到Wireshark（Ethereal）出现以后，这种情况才得以改变。Wireshark可以算得上是今天能使用的最好的开源网络分析软件。2、WireShark简史：1997年，Gerald Combs 需要一个工具追踪网络问题，并且想学习网络知识。所以他开始开发Ethereal (Wireshark项目以前的名称) 以解决自己的需求。1998年，Ethreal0.2.0版诞生了。此后不久，越来越多的人发现了它的潜力，并为其提供了底层分析。2006年Ethreal改名为Wireshark。2008年，在经过了十年的发展后，Wireshark发布了1.0版本。3、WireShark的主要作用，就是可以抓取各种端口的报文，包括有线网口、无线网口、USB口、LoopBack口等等，从而就可以很方便地进行协议学习、网络分析、系统排错等后续任务。4、不同平台下的WireShark：目前WireShark支持几乎所有主流报文文件，包括pcap，cap ，pkt，enc等等。但是不同平台下的WireShark却有功能上的不同。总体来说，Linux版本WireShark的功能和特性比Windows版本的要丰富和强大。例如，Linux版本的WireShark可以直接抓取USB接口报文，而Windows版本就不行。

 

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Figure 1，Linux下的WireShark

 

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Figure 2，Windows下WireShark

 

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Figure 3，各平台下的WireShark所支持的协议

 

各平台下的WireShark支持的协议如上图所示。从图中可以看到Linux下的版本功能最强大，由于平台本身特性，可以使WireShark几乎支持所有协议。但由于我们平时工作中主要抓取以太网报文，且绝大部分的操作系统都是Windows，所以本文还是以Windows平台下的WireShark为例来进行说明。

 

【如何正确使用WireShark抓取报文】

1、WireShark组网拓扑。为了抓到HostA与HostB之间的报文，下面介绍几种WireShark组网。

i.在线抓取：如果WireShark本身就是组网中的一部分，那么，很简单，直接抓取报文就行了。

 

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ii. 串联抓取：串联组网是在报文链路中间串联一个设备，利用这个中间设备来抓取报文。这个中间设备可以是一个HUB，利用HUB会对域内报文进行广播的特性，接在HUB上的WireShark也能收到报文。

 

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若是WireShark有双网卡，正确设置网络转发，直接串接在链路上。

 

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也可以利用Tap分路器对来去的报文进行分路，把报文引到WireShark上。

 

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串联组网的好处是报文都必须经过中间设备，所有包都能抓到。缺点是除非原本就已经规划好，不然要把报文链路断开，插入一个中间设备，会中断流量，所以一般用于学习研究，不适用于实际业务网以及工业现场以太网。

 

iii. 并联抓取：并联组网是将现有流量通过现网设备本身的特性将流量引出来。

若是网络本身通过HUB组网的，那么将WireShark连上HUB就可以。

 

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若是交换机组网，那直接连上也能抓取广播报文。

 

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当然，最常用的还是利用交换机的镜像功能来抓包。

 

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并联组网的优点是不用破坏现有组网，适合有业务的在线网络以及工业现场以太网。缺点是HUB组网已经不常见，而交换机组网的设备开启镜像后，对性能有非常大的影响。

 

2、 WireShark的安装。WireShark是免费开源软件，在网上可以很轻松获取到。Windows版的WireShark分为32位而64位两个版本，根据系统的情况来决定安装哪一个版本，虽然64位系统装32位软件也能使用，但装相应匹配的版本，兼容性及性能都会好一些。在Windows下，WireShark的底层抓包工具是Winpcap，一般来说WireShark安装包内本身就包含了对应可用版本的Winpcap，在安装的时候注意钩选安装就可以。安装过程很简单，不再赘述。

 

3、使用WireShark抓取网络报文。Step1. 选择需要抓取的接口，点选Start就开始抓包。

 

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4、使用WireShark抓取MPLS报文。对于mpls报文，wireshark可以直接抓取带MPLS标签的报文。

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5、使用WireShark抓取带Vlan Tag的报文。早期网卡的驱动不会对VLAN TAG进行处理，而是直接送给上层处理，在这种环境下，WireShark可以正常抓到带VLAN TAG的报文。而Intel，broadcom，marvell的网卡则会对报文进行处理，去掉TAG后再送到上层处理，所以WireShark在这种情况下通常抓不到VLAN TAG。这时我们需要针对这些网卡做一些设置，WireShark才能够抓取带VLAN TAG的报文。1）. 更新网卡的最新驱动。2）. 按照以下说明修改注册表：a) Intel：HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM \ControlSet001\Control\Class\{4D36E972-E325-11CE-BFC1-08002BE10318} \00xx（where xx is the instance of the network adapter that you need to see tags on. ）PCI或者PCI-X网卡增加dword:MonitorModeEnabled，通常设置为1即可 0 - disabled (Do not store bad packets, Do not store CRCs, Strip 802.1Q vlan tags) 1 - enabled (Store bad packets. Store CRCs. Do not strip 802.1Q vlan tags) PCI-Express网卡增加dword:MonitorMode，通常设置为1即可 0 - disabled (Do not store bad packets, Do not store CRCs, Strip 802.1Q vlan tags) 1 - enabled (Store bad packets. Store CRCs. Do not strip 802.1Q vlan btag) 2 - enabled strip vlan (Store bad packets. Store CRCs. Strip 802.1Q vlan tag as normal)；b) Broadcom：在HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet下搜索，找到"TxCoalescingTicks"并确认这是唯一的，增加一个新的字符串值"PreserveVlanInfoInRxPacket"，赋值1。c) Marvell Yukon 88E8055 PCI-E 千兆网卡："HKLM\SYSTEM \CurrentControlSet\Control\Class\{4D36E972-E325-11CE-BFC1-08002bE10318} \000"（where 000 is the number of the folder for the Marvel ethernet controller）增加DWORD：SkDisableVlanStrip：1；3）. 以Intel网卡为例，对网卡进行配置。选择Intel网卡的本地连接，右键属性

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点击“配置”按钮。

 

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在VLAN选项卡中，加入任意一个VLAN，激活接口的VLAN TAG上送功能。此时可以把“本地连接”接口看成是一个Trunk接口。

 

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配置完VLAN后，如果发现系统禁用了“本地连接”接口，则只要启用它，会看到网络连接中会出现一个新的子接口“本地连接2”。

 

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在WireShark上查看抓取“本地连接”接口的报文。

 

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可以看到已经可以抓到有VLAN TAG的报文了。

 

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由于此时的子接口都是有VLAN属性的，所以无法当成正常的网卡来用。如果想要在抓VLAN包的同时，还能够与网络正常通信，只要再新建一个未标记的VLAN就行。

 

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这时，会生成一个对应的子接口“本地连接3”，在这个接口上正确配置网络参数，就可以正常通信了。

 

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