计算机通信网第三次实验——TCP协议的分析

实验内容:

  1. 实验介绍。介绍本次实验的内容,介绍本次实验要抓的包,TCP协议是在计算机网络中使用最广泛的协议,很多的应用服务如FTP,HTTP,SMTP等在传输层都采用TCP协议,因此,如果要抓取TCP协议的数据包,可以在抓取相应的网络服务的数据包后,分析TCP协议数据包,深入理解协议封装,协议控制过程以及数据承载过程。两幅图分别是TCP帧格式及TCP三次握手。

计算机通信网第三次实验——TCP协议的分析

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  1. TCP包分析:

第一步,确定使用的协议,使用HTTP服务。例如选择http://www.baidu.com/作为目标地址。

第二步,启动抓包:点击【start】开始抓包,在浏览器地址栏输入http://www.baidu.com/

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第三步,通过显示过滤器得到相关数据包:通过抓包获得大量的数据包,为了对数据包分析的方便,需要使用过滤器,添加本机IP地址和TCP协议过滤条件。在工具栏上的Filter对话框中填入过滤条件:tcp and ip.addr==x.x.x.x。

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第四部,分析TCP数据包,根据第一幅图中的数据帧格式,分析TCP包的各部分。

(1) 原端口/目的端口(16bit)。在TCP报文中包涵了源端口/目的端口,源端口标识了发送进程,目的端口标识了接收方进程。

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(2) ***(32bit)。Sequence Number这个是发送***,用来标识从源端向目的端发送的数据字节流,它表示在这个报文端中的第一个数据字节的顺序号,***是32位的无符号类型,序号表达达到2^32 - 1后又从0开始, 当建立一个新的连接时,SYN标志为1,系列号将由主机随机选择一个顺序号ISN(Initial Sequence Number)。

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(3) 确认号(32bit)。确认号(Acknowledgment Number)它包涵了发送确认一端所期望收到的下一个顺序号。因此确认***应当是上次成功接收到数据的顺序号加1。只有ACK标志为1时确认序号字段才有效。TCP为应用层提供全双工服务,这意味着数据能在两个方向上独立的进行传输,因此连接的两断必须要保证每个方向上的传输数据顺序。

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(4) 偏移(4bit)。这里的偏移实际指的是TCP首部的长度,它用来表明TCP首部中32bit字的数目,通过它可以知道一个TCP包它的用户数据从哪里开始。

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(5) 保留位(6bit)。

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(6) 标志(6bit)。在TCP首部中有6个标志比特,他们中的多个可同时被置为1。

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URG(Urgent Pointer Field Significant):紧急指针标志,用来保证TCP连接不被中断,并且督促中间设备尽快处理这些数据。

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ACK(Acknowledgement Field Signigicant):确认号字段,该字段为1时表示应答字段有效,即TCP应答号将包含在TCP报文中。

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PSH(Push Function): 推送功能,所谓推送功能指的是接收端在接收到数据后立即推送给应用程序,而不是在缓冲区中排队。

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RST(Reset the connection): 重置连接,不过一搬表示断开一个连接。

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SYN(Synchronize sequence numbers):同步***,用来发起一个连接请求

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FIN(No more data from sender):表示发送端发送任务已经完成(既断开连接)

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(7) 窗口大小(16bit)。 表示源主机最大能接收多少字节。

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(8) 校验和(16bit)。包含TCP首部和TCP数据段,这是一个强制性的字段,一定是由发送端计算和存储,由接收端进行验证。

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(9) 紧急指针(16bit)。只有当URG标志置为1时该字段才有效,紧急指针是一个正的偏移量,和序号字段中的值相加表示紧急数据最后一个字节的序号。TCP的紧急方式是发送端向另一段发送紧急数据的一种方式。

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(11) TCP选项。至少1个字节的可变长字段,标识哪个选项有效。Kind=0:选项表结束, Kind=1:无操作, Kind=2:最大报文段长度,Kind=3:窗口扩大因子, Kind=8:时间戳。

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(12) 数据部分。

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  1. TCP三次握手:

第一次握手数据包:客户端发送一个TCP,标志位为SYN,***为0, 代表客户端请求建立连接。

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第二次握手的数据包:服务器发回确认包, 标志位为 SYN,ACK. 将确认序号(Acknowledgement Number)设置为客户的I S N加1以.即0+1=1。

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第三次握手的数据包:客户端再次发送确认包(ACK) SYN标志位为0,ACK标志位为1.并且把服务器发来ACK的序号字段+1,放在确定字段中发送给对方。在进过三次握手后和服务器建立了TCP连接。

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