Использование Netcat для создания и тестирования соединений TCP и UDP на VPS

Ubuntu, VPS | Amber | Комментировать запись

Система Linux известна тем, что в большинстве дистрибутивов огромное количество полезных утилит командной строки поставляются сразу вместе с ОС. Опытные системные администраторы могут выполнить большинство задач с помощью встроенных инструментов без необходимости установки дополнительного программного обеспечения.

Данное руководство посвящено работе утилиты netcat. Этот своеобразный “швейцарский армейский нож” сетевых инструментов может быть полезен при мониторинге, тестировании и передаче данных через сетевые соединения.

В данном руководстве используется сервер Ubuntu 12.04, но в целом утилита netcat доступна практически на любом современном дистрибутиве. Ubuntu поставляется с BSD-вариантом утилиты, который и будет использован в этой статье. Другие версии могут работать по-другому или предоставлять другие опции.

Общий синтаксис

По умолчанию netcat работает путем инициации соединения TCP с удаленным хостом.

Базовый синтаксис:

netcat [опции] хост порт

Такая команда инициирует TCP-соединение с указанным хостом через заданный порт. В основном, она функционирует аналогично старой команде Linux – telnet. Имейте в виду, что ваше соединение будет установлено в незашифрованном виде.

Чтобы вместо установления TCP-соединения отправить UDP-пакет, используйте опцию -u:

netcat -u хост порт

Чтобы задать диапазон портов, укажите первый и последний порт диапазона через тире:

netcat хост первый_порт-последний_порт

Обычно данная команда используется с дополнительными флагами.

На большинстве систем можно использовать netcat или nc. Они взаимозаменяемы, поскольку являются псевдонимами для одной команды.

Использование Netcat для сканирования портов

Чаще всего netcat используют как сканер портов.

Хотя Netcat, вероятно, не самый умный инструмент для выполнения этой задачи (в большинстве случаев для этого больше подойдет nmap), он может выполнять простое сканирование портов, чтобы быстро определить открытые порты.

Для этого укажите диапазон портов для сканирования (как показано выше), а также используйте опцию -z, которая выполняет сканирование вместо установления соединений.

К примеру, чтобы просканировать все порты до порта 1000, выполните:

netcat -z -v domain.com 1-1000

Как видите, кроме опции -z в данной команде использована опция -v, благодаря которой netcat выводит более подробную информацию.

Результат имеет такой вид:

nc: connect to domain.com port 1 (tcp) failed: Connection refused
nc: connect to domain.com port 2 (tcp) failed: Connection refused
nc: connect to domain.com port 3 (tcp) failed: Connection refused
nc: connect to domain.com port 4 (tcp) failed: Connection refused
nc: connect to domain.com port 5 (tcp) failed: Connection refused
nc: connect to domain.com port 6 (tcp) failed: Connection refused
nc: connect to domain.com port 7 (tcp) failed: Connection refused
. . .
Connection to domain.com 22 port [tcp/ssh] succeeded!
. . .

Как видите, эта команда выводит достаточно подробный результат, а также сообщает, было ли сканирование каждого отдельного порта успешным или нет.

Это удобно при использовании доменного имени.

Тем не менее, указывая нужные IP-адреса, можно значительно ускорить сканирование. Затем можно использовать флаг -n, чтобы указать, что не нужно разрешать IP-адрес с помощью DNS:

netcat -z -n -v 111.111.111.111 1-1000

Возвращаемые сообщения отправляются в стандартный поток ошибок. Сообщения о стандартных ошибках можно отправлять в стандартный вывод, чтобы фильтровать результаты.

Для перенаправления стандартной ошибки в стандартный вывод используется bash-синтаксис 2>&1; полученные результаты фильтруются с помощью grep:

netcat -z -n -v 111.111.111.111 1-1000 2>&1 | grep succeeded
Connection to 111.111.111.111 22 port [tcp/*] succeeded!

Итак, теперь можно видеть, что единственный открытый порт на удаленной машине в диапазоне 1-1000 – это порт 22, стандартный порт SSH.

Общение с помощью netcat

Команда netcat не ограничивается отправкой пакетов TCP и UDP. Она также может прослушивать порт на соединения и пакеты, что дает возможность подключить два экземпляра netcat в отношении “клиент-сервер”.

Который компьютер является сервером, а который – клиентом, существенно только во время начальной настройки. После того, как соединение установлено, связь одинакова в обоих направлениях.

На одной машине нужно сказать netcat прослушивать определенный порт на подключения. Это делается с помощью параметра -l, после которого указывается номер порта:

netcat -l 4444

Выполнив эту команду,  netcat прослушивает соединения TCP на порту 4444. Теперь обычный пользователь (не root) не сможет открывать какие-либо порты до 1000 (для безопасности сервера).

На втором сервере нужно подключиться к первой машине через указанный порт. Это делается так же, как было показано ранее:

netcat domain.com 4444

После установления соединения может показаться, что ничего не произошло. Но теперь можно отправлять сообщения по обе стороны соединения и они будут видны на обоих серверах.

Введите сообщение и нажмите ENTER. Сообщение появится как на локальном, так  и на удаленном сервере. Это работает и в обратном направлении.

Завершив передачу сообщений, нажмите CTRL-D, чтобы прервать TCP-соединение.

Обмен файлами с помощью netcat

Ознакомившись с основными функциями утилиты и выполнив предыдущие примеры, можно перейти к более сложным задачам.

Как уже говорилось, утилита netcat создает TCP-соединения, с помощью которых можно передавать практически любой вид информации, не ограничиваясь набранными пользователем сообщениями. Эти знания можно использовать, чтобы превратить netcat в программу передачи файлов.

Опять же, нужно выбрать одну машину для прослушивания соединений. Однако, вместо того, чтобы печатать информацию на экран (как в предыдущем примере), netcat разместит всю информацию прямо в файл:

netcat -l 4444 > received_file

На втором компьютере нужно создать простой текстовый файл:

echo "Hello, this is a file" > original_file

Теперь можно использовать этот файл в качестве входных данных для создания соединения со слушающим компьютером. Файл будет передаваться так же, как если бы он был набран в интерактивном режиме:

netcat domain.com 4444 < original_file

Как можно видеть, на компьютере, который ожидал соединения, теперь есть новый файл с именем “received_file”, содержащий введенные на другом компьютере данные:

cat received_file
Hello, this is a file

Как видите, подобные соединения можно легко использовать для передачи любого рода информации.

К примеру, можно передать содержимое целого каталога; для этого создайте безымянный тарбол, передайте его на удаленную систему и распакуйте его в удаленный каталог.

На принимающей стороне можно использовать следующую команду, чтобы предупредить о том, что нужно получить и  распаковать файл:

netcat -l 4444 | tar xzvf -

Тире в конце команды означает, что тарбол будет работать на стандартный ввод, который в настоящее время передается по сети, если соединение установлено.

На стороне, содержащей каталог, который нужно передать, упакуйте данный каталог в архив, а затем отправьте его на удаленный компьютер с помощью netcat:

tar -czf - * | netcat domain.com 4444

На этот раз тире в команде tar значит, что содержимое текущего каталога (как указано символом *) нужно заархивировать и передать, а затем записать результат в стандартный вывод.

Затем это записывается в подключение ТСР, передается другой стороне соединения и распаковывается в текущий каталог удаленного компьютера.

Это лишь один пример передачи более сложных данных с одного компьютера на другой. Также часто используется команда dd, которая создает образ диска на одной стороне и передает его на удаленный компьютер. Тем не менее, такой подход не охвачен данным руководством.

Netcat как простой веб-сервер

Утилита netcat уже была использована для передачи сообщений и файлов. Этот же подход поможет использовать netcat как простой веб-сервер. Это может пригодиться для тестирования готовых страниц.

Для начала нужно создать HTML-файл на одном сервере:

nano index.html

В данном файле можно разместить следующий простой код:

<html>
<head>
<title>Test Page</title>
</head>
<body>
<h1>Level 1 header</h1>
<h2>Subheading</h2>
<p>Normal text here</p>
</body>
</html>


Сохраните и закройте файл.

Данный файл нельзя обслуживать на порту веб-сервера по умолчанию (80) без привилегий root. Потому как обычный пользователь установите порт 8888.

Чтобы протестировать одну страницу и проверить, как она отображается, наберите что-то вроде:

netcat -l 8888 < index.html

Теперь контент можно просмотреть в браузере, посетив:

http://IP_сервера:8888

Эта команда выведет страницу, после чего соединение netcat закроется. При попытке обновить страницу она исчезнет.

Netcat может обслуживать страницу на продолжении неопределенного срока; для этого нужно сделать последнюю команду цикличной при помощи строки:

while true; do nc -l 8888 < index.html; done

Тогда страница будет продолжать получать соединения после того, как первое соединение было прекращено.

Чтобы остановить цикл, наберите CTRL-C.

Этот сервер позволит увидеть, как страница отображается в браузере, но не предоставляет более широкой функциональности. Никогда не используйте такой веб-сервер для обслуживания реальных сайтов: он небезопасен, кроме того, такие простые вещи, как ссылки, не всегда работают правильно.

Итоги

Данное руководство знакомит с основными функциями и использованием netcat. Так как этот инструмент универсален, он может быть использован для диагностики проблем и тестирования базовой функциональности TCP/UDP-соединений.

Кроме того, netcat позволяет общаться и обмениваться  информацией между различными компьютерами, что очень важно для быстрого взаимодействия пользователей. Упрощая создание соединения, утилита netcat пытается сделать сетевые взаимодействия компьютеров более удобными, быстрыми и понятными.