认识nc，tcpudp网络测试

什么是nc

nc是netcat的简写，有着网络界的瑞士军刀美誉。因为它短小精悍、功能实用，被设计为一个简单、可靠的网络工具

nc的作用

（1）实现任意TCP/UDP端口的侦听，nc可以作为server以TCP或UDP方式侦听指定端口

（2）端口的扫描，nc可以作为client发起TCP或UDP连接

（3）机器之间传输文件

（4）机器之间网络测速                                                                                                                                                                                                                        

nc的控制参数不少，常用的几个参数如下所列：

1) -l

用于指定nc将处于侦听模式。指定该参数，则意味着nc被当作server，侦听并接受连接，而非向其它地址发起连接。

2) -p <port>

暂未用到（老版本的nc可能需要在端口号前加-p参数，下面测试环境是centos66，nc版本是nc-184，未用到-p参数）

3) -s

指定发送数据的源IP地址，适用于多网卡机 

4) -u

 指定nc使用UDP协议，默认为TCP

5) -v

输出交互或出错信息，新手调试时尤为有用

6）-w

超时秒数，后面跟数字 

7）-z

表示zero，表示扫描时不发送任何数据

前期准备

准备两台机器，用于测试nc命令的用法

主机A：ip地址 1001161

主机B：ip地址 1001162

两台机器先安装nc和nmap的包

yum install nc -y

yum install nmap -y

如果提示如下-bash： nc： command not found 表示没安装nc的包

nc用法1，网络连通性测试和端口扫描

nc可以作为server端启动一个tcp的监听（注意，此处重点是起tcp，下面还会讲udp）

先关闭A的防火墙，或者放行下面端口，然后测试B机器是否可以访问A机器启动的端口

在A机器上启动一个端口监听，比如 9999端口（注意：下面的-l 是小写的L，不是数字1）

默认情况下下面监听的是一个tcp的端口

nc -l 9999

客户端测试， 测试方法1

在B机器上telnet A机器此端口，如下显示表示B机器可以访问A机器此端口

客户端测试，测试方法2

B机器上也可以使用nmap扫描A机器的此端口

nmap 1001161 -p9999

客户端测试，测试方法3

使用nc命令作为客户端工具进行端口探测

nc -vz -w 2 1001161 9999

（-v可视化，-z扫描时不发送数据，-w超时几秒，后面跟数字）

上面命令也可以写成

nc -vzw 2 1001161 9999

客户端测试，测试方法4（和方法3相似，但用处更大）

nc可以可以扫描连续端口，这个作用非常重要。常常可以用来扫描服务器端口，然后给服务器安全加固

在A机器上监听2个端口，一个9999，一个9998，使用&符号丢入后台

在客户端B机器上扫描连续的两个端口，如下

nc作为server端启动一个udp的监听（注意，此处重点是起udp，上面主要讲了tcp）

启动一个udp的端口监听

nc  -ul  9998

复制当前窗口输入 netstat -antup |grep 9998 可以看到是启动了udp的监听

客户端测试，测试方法1

nc -vuz 1001161 9998

由于udp的端口无法在客户端使用telnet去测试，我们可以使用nc命令去扫描（前面提到nc还可以用来扫描端口）

（telnet是运行于tcp协议的）

（u表示udp端口，v表示可视化输出，z表示扫描时不发送数据）

上面在B机器扫描此端口的时候，看到A机器下面出现一串XXXXX字符串

客户端测试，测试方法2

nmap -sU 1001161 -p 9998 -Pn

（它暂无法测试nc启动的udp端口，每次探测nc作为server端启动的udp端口时，会导致对方退出侦听，有这个bug，对于一些程序启动的udp端口在使用nc扫描时不会有此bug）

下面，A机器启动一个udp的端口监听，端口为9998

在复制的窗口上可以确认已经在监听了

B机器使用nmap命令去扫描此udp端口，在扫描过程中，导致A机器的nc退出监听。所以显示端口关闭了（我推测是扫描时发数据导致的）

nmap -sU 1001161 -p 9998 -Pn

-sU ：表示udp端口的扫描

-Pn ：如果服务器禁PING或者放在防火墙下面的，不加-Pn 参数的它就会认为这个扫描的主机不存活就不会进行扫描了，如果不加-Pn就会像下面的结果一样，它也会进行提示你添加上-Pn参数尝试的

注意：如果A机器开启了防火墙，扫描结果可能会是下面状态。（不能确定对方是否有监听9998端口）

既然上面测试无法使用nmap扫描nc作为服务端启动的端口，我们可以使用nmap扫描其余的端口

（额，有点跑题了，讲nmap的用法了，没关系，主要为了说明nmap是也可以用来扫描udp端口的，只是扫描nc启动的端口会导致对方退出端口监听）

下面，A机器上rpcbind服务，监听在udp的111端口

在B机器上使用nmap扫描此端口，是正常的检测到处于open状态

客户端测试，测试方法3

nc扫描大量udp端口

扫描过程比较慢，可能是1秒扫描一个端口，下面表示扫描A机器的1到1000端口（暂未发现可以在一行命令中扫描分散的几个端口的方法）

nc -vuz 1001161 1-1000

nc用法2，使用nc传输文件和目录

方法1，传输文件演示（先启动接收命令）

使用nc传输文件还是比较方便的，因为不用scp和rsync那种输入密码的 *** 作了

把A机器上的一个rpm文件发送到B机器上

需注意 *** 作次序，receiver先侦听端口，sender向receiver所在机器的该端口发送数据。  

步骤1，先在B机器上启动一个接收文件的监听，格式如下

意思是把赖在9995端口接收到的数据都写到file文件里（这里文件名随意取）

nc -l port >file

nc -l 9995 >zabbixrpm

步骤2，在A机器上往B机器的9995端口发送数据，把下面rpm包发送过去

nc 1001162 9995 < zabbix-release-24-1el6noarchrpm

B机器接收完毕，它会自动退出监听，文件大小和A机器一样，md5值也一样

方法2，传输文件演示（先启动发送命令）

步骤1，先在B机器上，启动发送文件命令

下面命令表示通过本地的9992端口发送testmv文件

nc -l 9992 <testmv

步骤2，A机器上连接B机器，取接收文件

下面命令表示通过连接B机器的9992端口接收文件，并把文件存到本目录下，文件名为test2mv

nc 1001162 9992 >test2mv

方法3，传输目录演示（方法发送文件类似）

步骤1，B机器先启动监听，如下

A机器给B机器发送多个文件

传输目录需要结合其它的命令，比如tar

经过我的测试管道后面最后必须是 - ，不能是其余自定义的文件名

nc -l 9995 | tar xfvz -

步骤2，A机器打包文件并连接B机器的端口

管道前面表示把当前目录的所有文件打包为 - ，然后使用nc发送给B机器

tar cfz - | nc 1001162 9995

B机器这边已经自动接收和解压

nc用法3，测试网速

测试网速其实利用了传输文件的原理，就是把来自一台机器的/dev/zero 发送给另一台机器的/dev/null

就是把一台机器的无限个0，传输给另一个机器的空设备上，然后新开一个窗口使用dstat命令监测网速

在这之前需要保证机器先安装dstat工具

yum install -y dstat

方法1，测试网速演示（先启动接收命令方式）

步骤1，A机器先启动接收数据的命令，监听自己的9991端口，把来自这个端口的数据都输出给空设备（这样不写磁盘，测试网速更准确）

nc -l 9991 >/dev/null

步骤2，B机器发送数据，把无限个0发送给A机器的9991端口

nc 1001161 9991 </dev/zero

在复制的窗口上使用dstat命令查看当前网速，dstat命令比较直观，它可以查看当前cpu，磁盘，网络，内存页和系统的一些当前状态指标。

我们只需要看下面我选中的这2列即可，recv是receive的缩写，表示接收的意思，send是发送数据，另外注意数字后面的单位B，KB，MB

可以看到A机器接收数据，平均每秒400MB左右

B机器新打开的窗口上执行dstat，看到每秒发送400MB左右的数据

方法2，测试网速演示（先启动发送命令方式）

步骤1，先启动发送的数据，谁连接这个端口时就会接收来自zero设备的数据（二进制的无限个0）

nc -l 9990 </dev/zero

步骤2，下面B机器连接A机器的9990端口，把接收的数据输出到空设备上

nc 1001161 9990 >/dev/null

同样可以使用dstat观察数据发送时的网速

copy：>

测试udp 服务的端口是否可用 d 服务上，就会报错， 因为telnet 走的是tcp 协议， 比如说19216880131 在8888 端口上上启了个udp 的服务，这是使用telnet 19216880131 8888，就会报如下错误：Trying 19216880131 telnet: connect to address 192 16880131: Connection refused 此时， 可以使用nc 这个工具， 大多数的发行版都自带这个工具， fedora 9 的/usr/bin/nc 所属的安装包是 nc-184-16fc9i386nc -l -u 19216880129 8001 使用命令nc -u 19216880129 8001， 在这里输入字符串， 服务端就会回显相同的字符串，表示8001 端口上的udp 服务是否启用suse 上的是用netcat， 方法基本上差不多：netcat -l -u -p 8001 这样就可以在0000 上侦听udp 的8001 端口从另外一台机器，或者打开本机的另外一个虚拟终端， 输入：netcat -u 1921681123 8001 在这里输入字符串， 就会回显一个相同的字符串，表示链接是OK 的

yum -y install nmap

nmap -sU -p 123 10087

nmap -sU -p 222 10087

yum -y install nc

nc -zuv ntpaliyuncom 123

nc -zuv ntpaliyuncom 222

关于nc用于udp端口连通性测试注意点：

udp 没有类似 tcp 那样的状态报文, 所以单纯对 UDP 抓包是看不到啥异常信息。

那么当 IP 不通时, 为啥nc udp 命令显示成功

因为 nc 默认的探测逻辑很简单，只要在 2 秒钟内没有收到 icmp ECONNREFUSED 异常报文, 那么就认为 UDP 连接成功。

所以， UDP 客户端给无法连通的地址发 UDP 报文时，其实也不会报错, 这时候通常会认为发送成功。

UDP 没有 TCP 那样的握手步骤，像 TCP 发送 syn 总得不到回报时, 协议栈会在时间退避下尝试 6 次，当 6 次还得不到回应，内核会给与错误的 errno 值。

所以如果要用 nc 测试 目标upd端口的连通性，先测试下到目标ip网络是否通畅。

UDP端口port unreachable

>

iperf也可以用于UDP数据包吞吐量、丢包率和延迟指标，但是由于UDP协议是一个非面向连接的轻量级传输协议，并且不提供可靠的数据传输服务，因此对UDP应用的关注点不是传输数据有多快，而是它的丢包率和延时指标。通过iperf的“-u”参数即可测试UDP应用的传输性能，下图测试的是在iperf客户端传输100MB的UDP数据包的输出结果：

iperf传输100MB的UDP数据包的输出结果

这个输出结果过于简单，要了解更详细的UDP丢包和延时信息，可以在iperf服务端查看，因为在客户端执行传输测试的同时，服务端也会同时显示传输状态，如下图所示。

iperf服务端显示的UDP传输状态

在这个输出中，详细记录了在传输过程中，每个阶段的传输延时和丢包率，在UDP应用中随着传输数据的增大，丢包率和延时也随之增加。对于延时和丢包可以通过改变应用程序来缓解或修复，例如视频流应用，可以通过缓存数据的方式而可以容忍更大的延时。

使用UDP，可以看到UDP与ARP典型实现之间的有趣的（而常常未被人提及）交互作用。

我们用sock程序来产生一个包含8192字节数据的UDP数据报。预测这将会在以太网上产生6个数据报片（见习题113）。同时也确保在运行该程序前， ARP缓存是清空的，这样，在发送第一个数据报片前必须交换ARP请求和应答。

bsdi % arp -a 验证ARP高速缓存是空的

bsdi % sock -u -i -nl -w8192 svr4 discard

预计在发送第一个数据报片前会先发送一个ARP请求。IP还会产生5个数据报片，这样就提tcpdump出了我们必须用tcpdump来回答的两个问题：在接收到ARP回答前，其余数据报片是否已经做好了发送准备？如果是这样，那么在ARP等待应答时，它会如何处理发往给定目的的多个报文？图11-17给出了tcpdump的输出结果。

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