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

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