TCP协议分析

TCP协议原理

  1. TCP，Transmission Control Protocol,传输控制协议，是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，由IETF的RFC 793定义。
  2. 互联网络与单个网络有很大的不同，因为互联网络的不同部分可能有截然不同的拓扑结构、带宽、延迟、数据包大小和其他参数。
  3. TCP的设计目标是能够动态地适应互联网络的这些特性。

TCP功能

  1. 面向连接：通过三次握手建立连接，通过四次挥手断开连接。

  2. 可靠传输：通过序列号，确认号和重传机制来保证TCP的可靠传输。

  3. 流量控制：通过Window字段实现流量控制。当下载速度与电脑磁盘写入速度不对等时，滑动窗口就约定了电脑能写入的最大字节，防止下载速度过快磁盘来不及写入的情况。

  4. 多路复用：通过套接字实现多路复用。通过不同端口实现不同功能。

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    Seq序列号的作用：给发送的每一个字节一个序列号

    Ack确认号的作用：

    1. 用来确认序列号+数据长度=我的确认号，则说明数据未丢失。
    2. 期望发给我下一个包的序列号等于我的确认号。

TCP、IP报头大小，最小为20个字节，最大为60个字节；UDP报头为固定的8个字节；

Code buts：6个bit，有六个指针：SYN(建立)、ACK(确认)、FIN(断开)、URG(紧急)、RST(重建会话)、PSH(快速推送)

TCP协议实战

  1. 开启wireshark并监听网卡；
  2. 打开浏览器访问www.baidu.com再关闭；
  3. CMD命令输入：telnet route-server.ip.att.net，输入账号rviews 密码 rviews，退出 exit
  4. wireshark此时便能抓到TCP协议包（http和telnet应用协议基于TCP协议，此时可分析TCP会话）

数据包解读

  • **Source Port：**源端口，16 bit，用来标识哪个应用程序(服务)发送
  • **Destination Port：**目的端口，16 bit，用来标识哪个应用程序(服务)接收
  • **Sequence Number：**序列号，32bit，TCP 链接中传输的数据流，每个字节都编上一个序号。序列号字段的值指的是本报文所发送的数据的第一个字节的序号
  • **Acknowledgement Number：**确认号，32bit，是期望收到对方的下一个报文段的数据的第1个字节的序号，即上次已成功接收到的数据字节序号加1。只有 ACK 标识为1时此字段有效
  • **Header Length：**头长度，4bit，最小20字节，最大60字节
  • **Reserved：**保留位，6bit
  • **Code Bits：**标记位，6bit
    • URG：紧急指针，此报文字段中有紧急数据，应尽快传送
    • ACK：确认指针，当ACK 1时，代表这是一个确认包
    • PSH：推送指针，接受到PSH=1的 TCP 报文，应尽快的交付给接收端的应用进程
    • RST：重置指针，当RST =1时，必须释放连接，并重新建立连接
    • SYN：同步指针，用来发起一个连接
    • FIN：结束指针，发送端完成发送任务，并要求释放连接
  • **Window：**滑动窗口，16bit，TCP 的流量控制
  • **Checksum：**校验和，16bit，确保数据包的完整性
  • **Urgent：**紧急，16bit，只有当URG 设置为1时该字段才有效，支持在本报文段有多少字节的紧急数据
  • **Options：**可选项，32bit