《TCPIP网络协议族简单的入门自学手册(内有详细实验结果)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《TCPIP网络协议族简单的入门自学手册(内有详细实验结果)（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、By 韩大卫 吉林师范大学主要学习TCP/IP协议族 中传输层，网络层，链路层的协议。 总体思想： 网络间的数据传输是在链路层间实现的， 用户层的数据如果想进入链路层， 要经过逐层封装， 最后封装成以太网帧格式进行发送，这样将不同的数据都包装成以太网帧，实现了在不同网络的数据互联和通信。 例如：一个用户层数据 data 经过传输层TCP协议 data 经过网络层IP协议TCP协议 data 链路层 以太网祯首部IP协议TCP协议 dataCRC 以太网帧格式： 目的MAC地址（6字节） 源MAC地址（6字节）帧类型（2字节） data（461500）CRC（4字节） 常见帧类型：0800： I
2、P协议 0806： ARP协议 IP报文格式： 4bit协议格式 4bit首部长度8bit TOS16bitIP报文总长度 16bitIP报文标志16bit分片信息 8bitTTL8bit上层协议16bit检验和 32bit源IP地址 32bit目的IP地址 data 上层协议：06： TCP协议 01： ICMP协议 17：UDP协议 TCP段格式： 16bit源端口号16bit目的端口号 32bit序列号 32bit确认序号 4bitTCP首部长度 6bit保留 6bit标志位 。ACK 。 。 SYN FIN16bit窗口大小 16bit检验和16bit紧急指针 可选项 data UDP
3、段格式： 16bit源端口号16bit目的端口号 16bitUDP长度16bit检验和 data TCP是面向连接的协议，UDP是面向不连接的协议。 TCP： 提供可靠的，有连接的传输 UDP：提供不可靠的，无连接的传输 TCP是面向连接的协议， 所以在双方通信前要建立连接， 建立连接的过程分为三部，简称三次握手： 第一次：A 发送 SYN，1000(0),mss 第二次：B 发送 SYN, 8000(0),ACK 1001, mss 第三此：A发送 ACK 8001 从TCP状态迁移图中得知， 这个过程中客户端的状态变化是： CLOSED-SYS_SENT-ESTABLISHED 服务器端:
4、 CLOSED-LISTEN-SYS_RCVD-ESTABLISHED 实例： IP 192.168.10.50.50258 123.125.115.43.80: Flags S, seq 2916403917, win 14600, options mss 1460,sackOK,TS val 1163706 ecr 0,nop,wscale 4, length 0 0x0000: 0022 3f11 74b2 ac81 1250 b016 0800 4500 .“?.t.P.E. 0x0010: 003c 0b77 4000 4006 75c2 c0a8 0a32 7b7d . 192.1
5、68.10.50.50258: Flags S., seq 3002973477, ack 2916403918, win 14600, options mss 1452,sackOK,nop,nop,nop,nop,nop,nop,nop,nop,nop,nop,nop,nop,nop,nop, length 0 0x0000: ac81 1250 b016 0022 3f11 74b2 0800 4500 .P.“?.t.E. 0x0010: 003c 0b77 4000 3606 7fc2 7b7d 732b c0a8 . 123.125.115.43.80: Flags ., ack
6、1, win 14600, length 0 0x0000: 0022 3f11 74b2 ac81 1250 b016 0800 4500 .“?.t.P.E. 0x0010: 0028 0b78 4000 4006 75d5 c0a8 0a32 7b7d .(.x.u.2 0x0020: 732b c452 0050 add4 cace b2fd bd26 5010 s+.R.P.&P./5010 0x0030: 3908 b99d 0000 本机向服务器发送 至此，本机与服务器双方的连接就连立起来了。 关闭连接是分为四部， 简称四次握手。 实例如下： IP 192.168.10.50.3
7、9309 123.125.115.126.80: Flags F., seq 1094, ack 188, win 15544, length 0 0x0000: 0022 3f11 74b2 ac81 1250 b016 0800 4500 .“?.t.P.E. 0x0010: 0028 a994 4000 4006 d765 c0a8 0a32 7b7d .(.e.2 0x0020: 737e 998d 0050 2b7a e5e2 4eea 2fb6 5011 s.P+z.N./.P. 0x0030: 3cb8 b9f0 0000 192.168.10.50.39309: Flags .
8、, ack 1095, win 7651, length 0 0x0000: ac81 1250 b016 0022 3f11 74b2 0800 4500 .P.“?.t.E. 0x0010: 0028 e970 4000 3306 a489 7b7d 737e c0a8 .(.p.3.s. 0x0020: 0a32 0050 998d 4eea 2fb6 2b7a e5e3 5010 .2.P.N./.+z.P. 0x0030: 1de3 ae3f 0000 .?. 目标地址发送了5010， 对本机的请求回复ACK确认。 14:38:34.396202 IP 123.125.115.126
9、.80 192.168.10.50.39309: Flags F., seq 188, ack 1095, win 7651, length 0 0x0000: ac81 1250 b016 0022 3f11 74b2 0800 4500 .P.“?.t.E. 0x0010: 0028 e972 4000 3306 a487 7b7d 737e c0a8 .(.r.3.s. 0x0020: 0a32 0050 998d 4eea 2fb6 2b7a e5e3 5011 .2.P.N./.+z.P. 0x0030: 1de3 ae3e 0000 . 目标地址也发送了FIN请求。 14:38:3
10、4.396235 IP 192.168.10.50.39309 123.125.115.126.80: Flags ., ack 189, win 15544, length 0 0x0000: 0022 3f11 74b2 ac81 1250 b016 0800 4500 .“?.t.P.E. 0x0010: 0028 0000 4000 4006 80fa c0a8 0a32 7b7d .(.2 0x0020: 737e 998d 0050 2b7a e5e3 4eea 2fb7 5010 s.P+z.N./.P. 0x0030: 3cb8 8f69 0000 本机回应ACK， 结束了双方
11、的通信。 在TCP状态迁移图中, 客户端的状态变化是: ESTABLISHED-FIN_WAIT1-FIN_WAIT2-TIME_WAIT-CLOSED 服务器状态变化: ESTABLISHED-CLOSE_WAIT-LAST_ACK-CLOSED 问题1： 为什么建立连接时需要三次握手， 关闭连接时需要四次？ 从TCP状态迁移图中得知， 当服务器是CLOSE_WAIT这个状态时，可能还有数据要传输，稍后再关闭，数据传输全部完成后发送FIN，进入LAST_ACK状态。 一个实例：在ping 192.168.10.1 时， 如果arp中有没此地址的缓存表 那么需要发送ARP数据包在局域网内进行广
12、播， 寻找目的MAC地址， 对于广播范围的控制，可使用VLAN技术。 ARP协议： IP地址和对应MAC地址映射协议。 ARP协议格式： 16bit硬件类型（0x0001为MAC地址）16bit协议类型（0x0080为 IP协议） 8bit硬件地址长度（MAC为6） 8bit协议长度（IPv4为4）8bit操作码 源硬件地址 源IP地址 目的硬件地址 目的IP地址 #tcpdump -ni wlan0 -XX ARP, Request who-has 192.168.10.50 tell 192.168.10.1, length 28 0x0000: ffff ffff ffff 0022 3
13、f11 74b2 0806 0001 .“?.t./0806是ARP请求/应答 0x0010: 0800 0604 0001 0022 3f11 74b2 c0a8 0a01 .“?.t./0001 是ARP请求 0x0020: 0000 0000 0000 c0a8 0a32 .2 ARP, Reply 192.168.10.50 is-at ac:81:12:50:b0:16, length 28 0x0000: 0022 3f11 74b2 ac81 1250 b016 0806 0001 .“?.t.P. 0x0010: 0800 0604 0002 ac81 1250 b016 c0
14、a8 0a32 .P.2/0002 是 ARP应答 0x0020: 0022 3f11 74b2 c0a8 0a01 .“?.t. 在内核执行ping时，对IP地址在路由表中进行IP选路， # route -n 内核 IP 路由表 目标 网关 子网掩码 标志 跃点 引用 使用 接口 0.0.0.0 192.168.10.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 wlan0 169.254.0.0 0.0.0.0 255.255.0.0 U 1000 0 0 wlan0 192.168.10.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 2 0 0 wlan0 先匹配本机地址，再匹配网络地址， 最后交给默认网关， 由网关进行路由。 如果IP地址 是本机地址，那么经过lo回环到本机： ping 192.168.10.50 PING 192.168.10.50 (192.168.10.50) 56(84) bytes of data.
