CDP协议分析－sniffer应用系列

1.1　CDP协议概述
CDP（Cisco Discovery Protocol ， Cisco设备发现协议）用于发现直连的CISCO设备相关信息。CDP利用直连的两个设备间定时发送hello信息（CDP数据包）维持邻居关系。
默认情况下，每隔60秒的时间，每个CISCO设备都要向互连的对方发送一个CDP数据包。假如经过3个hello周期（180秒，称为holdtime或TTL）还没有收到对方的CDP包，则本地设备在CDP邻居表中删除那个CDP邻居设备。
如图1所示，是在一台Cisco Catalyst 2924交换机上对CDP数据包的诊断输出信息。可以看到，交换机在每个活动接口发送CDP数据包。
　
图1debug cdp packet
直连设备互相之间交换的CDP包中的内容主要包括：对端设备的名称、对端设备的性能（如交换机还是路由器）、对端设备的平台（型号）、对端设备的IP地址（或治理IP）等信息。
对于如图2所示的网络拓扑来说，可以分别在两个设备上使用相关的命令得到对端设备的有关信息。
　
图2网络拓扑
如图3所示，是在路由器R1上利用命令show cdp neighbors得到的CDP信息的输出。从中我们可以看出路由器R1的直连邻居设备Sw1的一些相关信息，包括：设备ID、保持时间、性能、平台、本地和对端的连接端口。
　
图3show cdp neighbors
使用命令show cdp neighbors detail ，可以得到对端设备的更具体的信息。如图4所示。同样的命令也可以在交换机Sw1上执行。
点击查看大图
图4show cdp neighbors detail
1.2　CDP包结构
CDP包的结构如图5所示。
　
图5CDP包结构
首先是以太网帧头，包括DLC头部、LLC头部、SNAP头部，接下来是长度不定的CDP字段。
其中， CDP帧中除了开始的3个部分：CDP版本（2）、TTL（180秒）、校验和外，其余的内容由若干个TLV项（Type类型、Length长度、Value值）组成。常见的TLV的定义如表1所示。
表1CDP常见的TLV
点击查看大图
1.3　CDP协议sniffer分析
1.3.1　Catalyst WS-C2924-XL f0/17输出cdp包
图6是sniffer捕捉到到的Catalyst WS-C2924-XL f0/17输出cdp包头部。
点击查看大图
图6CDP报文头部格式
从图中我们可以知道这是一个SNAP帧（其帧格式如图7所示）。
点击查看大图
图7SNAP帧格式
在CDP头部中，应该注重到以下一些重要信息：
●CDP采用的是多播目标MAC地址：01-00-0C-CC-CC-CC（用于CDP和VTP）
●DLC后面所跟的802.3帧的总长度为372字节，是指除了DLC头之外的所有内容的长度
●SNAP中的前3字节表示OUI ID ，这里是00-00-0C代表厂商Cisco
●SNAP中的后2字节表示此帧承载的协议类型， 0x2000表示是CDP协议
图8显示了此包中的CDP输出部分（第1部分）。
　
图8CDP部分（第1部分）
其中，应该注重到以下一些重要信息：
●当前采用的CDP的版本是CDP2.0
●保持时间（TTL）为180秒
●校验和：2字节
随后是若干个TLV字段，它们分别是：
●TLV1（其内容是TLV的组合）
■T（2字节）：0x0001（设备名称）：
■L（2字节）：7（T、L、V加在一起的总长度）：
■V（3字节）：Sw1（主机名称）
●TLV2
■T（2字节）：0x0002（IP地址）
■L（2字节）：17（T、L、V加在一起的总长度）
■V（13字节）：
◆包内地址数（4字节）：1
◆协议类型（1字节）：1＝NLPID
◆协议长度（1字节）：1
◆协议值（1字节）：0xCC＝IP
◆地址长度（2字节）：4
◆治理IP地址（4字节）：192.168.0.130
●TLV3
■T（2字节）：0x0003（端口号）
■L（2字节）：20（T、L、V加在一起的总长度）
■V（16字节）：端口＝"FastEthernet0/24"
图9显示了此包中的CDP输出部分（第2部分）。
点击查看大图
图9CDP部分（第2部分）
其中，主要有以下一些TLV字段，它们分别是：
●TLV4
■T（2字节）：0x0004（性能）
■L（2字节）：8（T、L、V加在一起的总长度）
■V（4字节）：
◆Capabilities flag（2字节）：未用
◆Capabilities flags（2字节）：
●0：不提供1层功能（不是中继器）
●0：网桥/交换机不转发IGMP报告包（不支持/使能IGMP）
●0：设备在进行路由协议（不是一个主机）
●1：执行2层交换（是个交换机）
●0：不执行2层源路由桥接
●1：执行（运行）2层透明网桥
●0：不执行3层路由
●TLV5
■T（2字节）：0x0005（版本信息）
■L（2字节）：226（T、L、V加在一起的总长度）
■V（222字节）：版本信息"Cisco Internetwork Operating System Software .IOS (tm) C2900XL Software (C2900XL-C3H2S-M), Version 12.0(5)WC9a, RELEASE SOFTWARE (fc1).Copyright (c) 1983-7004 by cisco systems, Inc..Compiled Tue 13-Jan-04 11:54 by antonino"（实际上是在该设备上执行命令show version的输出信息）。
●TLV6
■T（2字节）：0x0006（设备平台、型号）
■L（2字节）：21（T、L、V加在一起的总长度）
■V（17字节）：设备型号：cisco WS-C2924-XL
图10显示了此包中的CDP输出部分（第2部分）。
点击查看大图
图10CDP部分（第3部分）
其中，主要有以下一些TLV字段，它们分别是：
●TLV8
■T（2字节）：0x0008（交换机簇治理）
■L（2字节）：36（T、L、V加在一起的总长度）
■V（32字节）：
◆厂商代码：00－00－0c（cisco）
◆协议ID：0x0112（交换机簇治理）
◆交换机簇治理IP：0.0.0.0
◆交换机MAC地址：00-04-28-d2-09-00
◆治理Vlan：1
◆… …
●TLV9
■T（2字节）：0x0009（VTP 治理域）
■L（2字节）：14（T、L、V加在一起的总长度）
■V（10字节）：VTP 治理域名：chinaitlab
●TLV10
■T（2字节）：0x000a（本征Vlan）
■L（2字节）：6（T、L、V加在一起的总长度）
■V（2字节）：本征Vlan：1（可以通过int vlan 2、ip add xxx改变）
●TLV11
■T（2字节）：0x000b（双工方式）
■L（2字节）：5（T、L、V加在一起的总长度）
■V（1字节）：双工方式：1＝全双工
1.3.2　Cisco 2500 e0输出cdp包
图11是sniffer捕捉到到的Cisco 2500 e0输出cdp包中的CDP部分（第1部分）。
　
图11CDP部分（第1部分）
其中，应该注重到以下一些重要信息：
●当前采用的CDP的版本是CDP2.0
●保持时间（TTL）为180秒
●校验和：2字节
随后是若干个TLV字段，它们分别是：
●TLV1
■T（2字节）：0x0001（设备名称）
■L（2字节）：6（T、L、V加在一起的总长度）
■V（2字节）：R1（主机名称）
●TLV2
■T（2字节）：0x0002（IP地址）
■L（2字节）：17（T、L、V加在一起的总长度）：2字节
■V（13字节）：
◆包内地址数（4字节）：1
◆协议类型（1字节）：1＝NLPID
◆协议长度（1字节）：1
◆协议值（1字节）：0xCC＝IP
◆地址长度（2字节）：4
IP地址（4字节）：10.0.0.1
●TLV3
■T（2字节）：0x0003（端口号）
■L（2字节）：13（T、L、V加在一起的总长度）
■V（9字节）：端口＝"Ethernet0"
图12显示了此包中的CDP输出部分（第2部分）。
点击查看大图
图12CDP部分（第2部分）
其中，主要有以下一些TLV字段，它们分别是：
●TLV4
■T（2字节）：0x0004（性能）
■L（2字节）：8（T、L、V加在一起的总长度）
■V（4字节）：
◆Capabilities flag（2字节）：未用
◆Capabilities flags（2字节）：
●0：不提供1层功能
●0：网桥/交换机不转发IGMP报告包
●0：设备在路由协议
●0：不执行2层交换
●0：不执行2层源路由桥接
●0：不执行（运行）2层透明网桥
●1：（为至少一个网络协议）执行3层路由功能
●TLV5
■T（2字节）：0x0005（版本信息）
■L（2字节）：215（T、L、V加在一起的总长度）
■V（211字节）：版本信息"Cisco Internetwork Operating System Software .IOS (tm) 2500 Software (C2500-JK8OS-L), Version 12.2(1d), RELEASE SOFTWARE (fc1).Copyright (c) 1983-7002 by cisco Systems, Inc..Compiled Sun 03-Feb-02 22:01 by srani"（实际上是在该设备上执行命令show version的输出信息）。
●TLV6
■T（2字节）：0x0006（设备平台、型号）
■L（2字节）：14（T、L、V加在一起的总长度）
■V（3字节）：设备型号：cisco 2500
图13显示了此包中的CDP输出部分（第3部分）。
点击查看大图
图13CDP部分（第部分）
其中，主要有以下一些TLV字段，它们分别是：
●TLV7
■T（2字节）：0x000B（双工方式）
■L（2字节）：5（T、L、V加在一起的总长度）
■V（1字节）：双工方式：0＝半双工