libpcap、struct、dpkt、scapy、pyshark五种方式获取pcap原始包的速度对比

本文对比了五种不同PCAP解析库的性能:libpcap、原始二进制读取、dpkt、scapy和pyshark。通过重复实验得出各库的平均处理时间,并据此评估它们的速度和易用性。
from pylibpcap.pcap import rpcap
import struct
from dpkt.pcap import Reader
from scapy.all import rdpcap
#from scapy.all import PcapReader
import pyshark
from timeit import repeat
import time

fileName = "/Users/microfat/Downloads/new/N1N2.pcap"
def libpcap_test():
    for _, _, packet in rpcap(fileName):
        pass

def orig_test():
    string_data = None
    with open(fileName, 'rb') as fpcap:
        string_data = fpcap.read()

    packet_num = 0
    packet_data = []
    i =24

    
在Linux环境下使用`libpcap`解析`pcap`文件并提取UDP数据内容以及获取时间戳是一项常见的网络数据处理任务。`libpcap`库提供了强大的API来读取和处理捕获的数据,并支持多种网络协议的解析。 ### 读取pcap文件并解析UDP数据 首先,使用`pcap_open_offline()`函数打开pcap文件,然后通过`pcap_loop()`或`pcap_next_ex()`函数遍历文件中的数据。在回调函数中,可以解析以太网帧、IP头部和UDP头部以提取所需的信息。 以下是一个简单的C语言代码示例,展示如何读取pcap文件、解析UDP数据,并获取时间戳: ```c #include <pcap.h> #include <stdio.h> #include <netinet/if_ether.h> // 用于以太网头部 #include <netinet/ip.h> // 用于IP头部 #include <netinet/udp.h> // 用于UDP头部 // 回调函数,处理每个数据 void packet_handler(u_char *param, const struct pcap_pkthdr *header, const u_char *pkt_data) { // 获取以太网头部 struct ether_header *eth_hdr = (struct ether_header *)pkt_data; // 检查是否是以太网类型为IPv4 if (ntohs(eth_hdr->ether_type) == ETHERTYPE_IP) { // 获取IP头部 struct ip *ip_hdr = (struct ip *)(pkt_data + sizeof(struct ether_header)); // 检查是否是UDP协议 if (ip_hdr->ip_p == IPPROTO_UDP) { // 获取UDP头部 struct udphdr *udp_hdr = (struct udphdr *)((u_int8_t *)ip_hdr + (ip_hdr->ip_hl << 2)); // 获取UDP数据 int payload_length = ntohs(udp_hdr->uh_ulen) - sizeof(struct udphdr); const u_char *payload = (const u_char *)(udp_hdr + 1); // 打印时间戳 printf("Timestamp: %ld.%09ld\n", header->ts.tv_sec, header->ts.tv_usec * 1000); // 转换为纳秒 // 打印UDP数据的源和目的端口 printf("UDP Packet: Source Port = %d, Destination Port = %d\n", ntohs(udp_hdr->uh_sport), ntohs(udp_hdr->uh_dport)); // 打印UDP数据 printf("UDP Payload (%d bytes):\n", payload_length); for (int i = 0; i < payload_length; i++) { printf("%02X ", payload[i]); if ((i + 1) % 16 == 0) printf("\n"); } printf("\n"); } } } int main(int argc, char *argv[]) { char *filename = "example.pcap"; // 替换为你的pcap文件路径 char errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE]; // 打开pcap文件 pcap_t *handle = pcap_open_offline(filename, errbuf); if (handle == NULL) { fprintf(stderr, "Couldn't open device: %s\n", errbuf); return 1; } // 开始读取数据 if (pcap_loop(handle, 0, packet_handler, NULL) < 0) { fprintf(stderr, "pcap_loop failed: %s\n", pcap_geterr(handle)); return 1; } // 关闭pcap pcap_close(handle); return 0; } ``` ### 时间戳处理 在`libpcap`中,`struct pcap_pkthdr`结构体中的`ts`字段表示时间戳,其类型为`struct timeval`,含两个成员:`tv_sec`(秒)和`tv_usec`(微秒)。为了获得纳秒级精度,可以将`tv_usec`乘以1000,从而将其转换为纳秒[^2]。 ### 编译和运行 在Ubuntu系统上,确保安装了`libpcap-dev`开发,然后使用以下命令编译和运行程序: ```bash sudo apt-get install libpcap-dev gcc -o pcap_udp_parser pcap_udp_parser.c -lpcap ./pcap_udp_parser ``` ### 错误处理与纳秒级支持 如果遇到“未知文件格式”错误,可能是由于文件格式不兼容或文件头损坏。可以尝试使用Wireshark或其他工具将文件转换为标准的pcap格式。此外,如果文件是纳秒级时间戳格式,确保`libpcap`版本支持该格式。某些旧版本的`libpcap`可能无法正确解析纳秒级时间戳,因此建议使用最新版本。 --- ###
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