TCP协议基础知识及wireshark抓包分析实战

TCP协议基础知识及wireshark抓包分析实战

如图,如果我需要发送一条数据给用户,实际的大小肯定是大于你发送的大小,在各个数据层都进行了数据的封包,以便你的数据能完整的发给你想要的用户。

以太网的数据包的负载是1500字节,IP包头需要20个字节,TCP的包头需要20个字节,实际的数据内容大小则是1460个字节,如图:

TCP协议基础知识及wireshark抓包分析实战

OSI模型术语  

应用层:

如nginx、swoole等,大部分的数据都只需要关心应用层即可,我需要传输什么数据,我只需要调用对应的方法、发送给已知的IP、端口即可。

TCP层:

对应用层的数据进行包装,TCP的报文格式如下图,TCP/UDP层规定了数据的交换格式,如何进行握手、链接,如果加快数据传输、保证数据的完整性等。

TCP层主要有几个算法可以关注下:

慢启动、拥塞避免、快速重传、快恢复、滑动窗口

IP层:

细心的人也许已经发现TCP报文格式只有你发送的源端口和目标端口,并没有要发送的IP地址和你的IP地址,这些其实都封包在IP层

数据链路层:

数据转换为frame(帧)进行数据传输,为终端通信提供传输媒体和链接,常用设备有网卡、交换机等

物理层:

传输比特流,物理设备传输的层,属于硬件领域范畴,如光纤设备

TCP报文格式

TCP协议基础知识及wireshark抓包分析实战

Wireshark抓的某个包截图:

TCP协议基础知识及wireshark抓包分析实战

TCP报文格式说明

1、端口号:用来标识同一台计算机的不同的应用进程。

1)源端口:源端口和IP地址的作用是标识报文的返回地址。

2)目的端口:端口指明接收方计算机上的应用程序接口。

TCP报头中的源端口号和目的端口号同IP数据报中的源IP与目的IP唯一确定一条TCP连接。

2、序号和确认号:是TCP可靠传输的关键部分。序号是本报文段发送的数据组的第一个字节的序号。在TCP传送的流中,每一个字节一个序号。e.g.一个报文段的序号为300,此报文段数据部分共有100字节,则下一个报文段的序号为400。所以序号确保了TCP传输的有序性。确认号,即ACK,指明下一个期待收到的字节序号,表明该序号之前的所有数据已经正确无误的收到。确认号只有当ACK标志为1时才有效。比如建立连接时,SYN报文的ACK标志位为0。

3、数据偏移/首部长度:4bits。由于首部可能含有可选项内容,因此TCP报头的长度是不确定的,报头不包含任何任选字段则长度为20字节,4位首部长度字段所能表示的最大值为1111,转化为10进制为15,15*32/8 = 60,故报头最大长度为60字节。首部长度也叫数据偏移,是因为首部长度实际上指示了数据区在报文段中的起始偏移值。

4、保留:为将来定义新的用途保留,现在一般置0。

5、控制位:URG  ACK  PSH  RST  SYN  FIN,共6个,每一个标志位表示一个控制功能。

1)URG紧急指针标志,为1时表示紧急指针有效,为0则忽略紧急指针。

2)ACK确认序号标志,为1时表示确认号有效,为0表示报文中不含确认信息,忽略确认号字段。

3)PSHpush标志,为1表示是带有push标志的数据,指示接收方在接收到该报文段以后,应尽快将这个报文段交给应用程序,而不是在缓冲区排队。

4)RST重置连接标志,用于重置由于主机崩溃或其他原因而出现错误的连接。或者用于拒绝非法的报文段和拒绝连接请求。

5)SYN同步序号,用于建立连接过程,在连接请求中,SYN=1和ACK=0表示该数据段没有使用捎带的确认域,而连接应答捎带一个确认,即SYN=1和ACK=1。

6)FINfinish标志,用于释放连接,为1时表示发送方已经没有数据发送了,即关闭本方数据流。

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