TCP协议原理分析.doc

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1、实验五TCP协议原理分析一、TCP协议简介TCP，全称TransferControlProtocol，中文名为传输控制协议，它工作在OSI的传输层，提供面向连接的可靠传输服务。TCP的工作主要是建立连接，然后从应用层程序中接收数据并进行传输。TCP采用虚电路连接方式进行工作，在发送数据前它需要在发送方和接收方建立一个连接，数据在发送出去后，发送方会等待接收方给出一个确认性的应答，否则发送方将认为此数据丢失，并重新发送此数据。下面我们来介绍一下TCP的报头结构和相关工作原理：1.TCP报头TCP报头总长最小为20个字节，其报头结构如下图（图1）所示；　　比特0　　　　　　　　　　比

2、特15比特16　　　　　　　比特31源端口（16）目的端口（16）序列号（32）确认号（32）TCP偏移量（4）保留（6）标志（6）窗口（16）校验和（16）紧急（16）选项（0或32）数据（可变）（图1　TCP报头结构）源端口：指定了发送端的端口目的端口：指定了接受端的端口号序号：指明了段在即将传输的段序列中的位置确认号：规定成功收到段的序列号，确认序号包含发送确认的一端所期望收到的下一个序号TCP偏移量：指定了段头的长度。段头的长度取决与段头选项字段中设置的选项保留：指定了一个保留字段，以备将来使用标志：SYN、ACK、PSH、RST、URG、FINSYN： 表示同步ACK：

3、表示确认PSH：表示尽快的将数据送往接收进程RST：表示复位连接URG：表示紧急指针FIN：表示发送方完成数据发送窗口：指定关于发送端能传输的下一段的大小的指令校验和：校验和包含TCP段头和数据部分，用来校验段头和数据部分的可靠性紧急：指明段中包含紧急信息，只有当URG标志置1时紧急指针才有效选项：指定了公认的段大小，时间戳，选项字段的末端，以及指定了选项字段的边界选项1.TCP工作原理lTCP连接建立：TCP的连接建立过程又称为TCP三次握手。首先发送方主机向接收方主机发起一个建立连接的同步（SYN）请求；接收方主机在收到这个请求后向送方主机回复一个同步/确认（SYN/ACK）

4、应答；发送方主机收到此包后再向接收方主机发送一个确认（ACK），此时TCP连接成功建立；lTCP连接关闭：发送方主机和目的主机建立TCP连接并完成数据传输后，会发送一个将结束标记置1的数据包，以关闭这个TCP连接，并同时释放该连接占用的缓冲区空间；lTCP重置：TCP允许在传输的过程中突然中断连接，这称为TCP重置；lTCP数据排序和确认：TCP是一种可靠传输的协议，它在传输的过程中使用序列号和确认号来跟踪数据的接收情况；lTCP重传：在TCP的传输过程中，如果在重传超时时间内没有收到接收方主机对某数据包的确认回复，发送方主机就认为此数据包丢失，并再次发送这个数据包给接收方，这称

5、为TCP重传；lTCP延迟确认：TCP并不总是在接收到数据后立即对其进行确认，它允许主机在接收数据的同时发送自己的确认信息给对方。lTCP数据保护（校验和）：TCP是可靠传输的协议，它提供校验和计算来实现数据在传输过程中的完整性。一、解码详解要看懂TCP解码信息，就必须清楚知道TCP工作原理和TCP报头的相关字段信息。下面我们就通过科来网络分析系统中的解码信息来认识TCP协议的报头。如下图（图2）。（图2　科来网络分析系统TCP解码信息）上图显示了TCP协议中报头中字段的详细信息，这里的解码信息完全和TCP报头结构相吻合，下面我们分别来介绍解码视图中的信息：1.源端口：1041，

6、偏移量为34，值为2个字节；2.目标端口：5001，端口名为complex-link,偏移量为36，值为2个字节；3.序列号：TCP数据包序列号为，偏移量38，值为4个字节；4.确认号：确认号为，偏移量为42，值为4个字节；5.TCP偏移量：TCP偏移量为5，偏移量为46，值为4位6.标志：PSH和ACK的值为1，这是一个确认包，收到的有效段立即发给应用，不要放入缓冲区7.窗口：表示接收端能够接收的下一段的大小64124。8.校验和：校验和为0x10D4（正确），表示数据没有被修改和损坏，是完整的。9.紧急指针：因为标志字段中URG标志位的值为0，所以这里无紧急指针10.无TCP

7、选项：无选项内容一、实验过程本练习将主机A、B作为一组，主机C、D作为一组，分别作为两个独立小组进行实验，现仅以A、B为例说明实验步骤。1、主机A、B启动协议分析软件，并设置过滤条件（提取TCP协议），开始捕获数据。1、主机A打开实验材料中的TCPServer，并点击“开始监听”按钮，主机B打开实验材料中的TCPClient，填入主机A的“IP地址”，端口默认为“8000”。2、主机B的TCPClient工具下，输入发送信息，点击发送。3、查看主机A、B捕获的数据，填写下表。字段