参考链接:https://blog.csdn.net/luo104660577/article/details/47001105
1、Telnet协议的目的是提供一个相对通用的,双向的,面向八位字节的通信方法,允许界面终端设备和面向终端的过程能通过一个标准过程进行互相交互。应用Telnet协议能够把本地用户所使用的计算机变成远程主机系统的一个终端。
2、Telnet的特点
适应异构
为了使多个操作系统间的Telnet交互操作成为可能,就必须详细了解异构计算机和操作系统。比如,一些操作系统需要每行文本用ASCII回车控制符(CR)结束,另一些系统则需要使用ASCII换行符(LF),还有一些系统需要用两个字符的序列回车-换行(CR-LF);再比如,大多数操作系统为用户提供了一个中断程序运行的快捷键,但这个快捷键在各个系统中有可能不同(一些系统使用CTRL+C,而另一些系统使用ESCAPE)。如果不考虑系统间的异构性,那么在本地发出的字符或命令,传送到远地并被远地系统解释后很可能会不准确或者出现错误。因此,Telnet协议必须解决这个问题。
为了适应异构环境,Telnet协议定义了数据和命令在Internet上的传输方式,此定义被称作网络虚拟终端NVT(Net Virtual Terminal)。它的应用过程如下:
传送远地命令
Telnet同样使用NVT来定义如何从客户机将控制功能传送到服务器。我们知道USASCII字符集包括95个可打印字符和33个控制码。当用户从本地键入普通字符时,NVT将按照其原始含义传送;当用户键入快捷键(组合键)时,NVT将把它转化为特殊的ASCII字符在网络上传送,并在其到达远地机器后转化为相应的控制命令。将正常ASCII字符集与控制命令区分主要有两个原因:
数据流向
将Telnet设计为应用级软件有一个缺点,那就是:效率不高。这是为什么呢?
数据信息被用户从本地键盘键入并通过操作系统传到客户机程序,客户机程序将其处理后返回操作系统,并由操作系统经过网络传送到远地机器,远地操作系统将所接收数据传给服务器程序,并经服务器程序再次处理后返回到操作系统上的伪终端入口点,最后,远地操作系统将数据传送到用户正在运行的应用程序,这便是一次完整的输入过程;输出将按照同一通路从服务器传送到客户机。
因为每一次的输入和输出,计算机将切换进程环境好几次,这个开销是很昂贵的。还好用户的键入速率并不算高,这个缺点我们仍然能够接受。
强制命令
我们应该考虑到这样一种情况:假设本地用户运行了远地机器的一个无休止循环的错误命令或程序,且此命令或程序已经停止读取输入,那么操作系统的缓冲区可能因此而被占满,如果这样,远地服务器也无法再将数据写入伪终端,并且最终导致停止从TCP连接读取数据,TCP连接的缓冲区最终也会被占满,从而导致阻止数据流流入此连接。如果以上事情真的发生了,那么本地用户将失去对远地机器的控制。
为了解决此问题,Telnet协议必须使用外带信令以便强制服务器读取一个控制命令。我们知道TCP用紧急数据机制实现外带数据信令,那么Telnet只要再附加一个被称为数据标记(date mark)的保留八位组,并通过让TCP发送已设置紧急数据比特的报文段通知服务器便可以了,携带紧急数据的报文段将绕过流量控制直接到达服务器。作为对紧急信令的相应,服务器将读取并抛弃所有数据,直到找到了一个数据标记。服务器在遇到了数据标记后将返回正常的处理过程。
选项协商
Telnet选项的协商方式也很有意思,它对于每个选项的处理都是对称的,即任何一端都可以发出协商申请;任何一端都可以接受或拒绝这个申请。另外,如果一端试图协商另一端不了解的选项,接受请求的一端可简单的拒绝协商。因此,有可能将更新,更复杂的Telnet客户机服务器版本与较老的,不太复杂的版本进行交互操作。如果客户机和服务器都理解新的选项,可能会对交互有所改善。否则,它们将一起转到效率较低但可工作的方式下运行。所有的这些设计,都是为了增强适应异构性,可见Telnet的适应异构性对其的应用和发展是多么重要。
3、原理
Telnet协议的主体由三个部分组成:
Telnet主要传输两部分内容:数据和命令。
数据部分每个字节以0开头的ASCII码。
命令部分以IAC(编码255 0xff interpret as command)开始,最高位是1
协商选项举例:
客户端 发送
服务端 回应
包括三个部分,第一部分IAC表示命令行,第二部分协商选项DO(WILL WONT DONT),第三部分操作选项。
enum _state
{
state_data, //下一个状态为数据
state_code, //下一个状态为命令字
state_option //下一个状态为协商选项
};
telnet的命令字
#define NUL 0
#define BEL 7
#define BS 8
#define HT 9
#define LF 10
#define VT 11
#define FF 12
#define CR 13
#define SE 240
#define NOP 241
#define DM 242
#define BRK 243
#define IP 244
#define AO 245
#define AYT 246
#define EC 247
#define EL 248
#define GA 249
#define SB 250
#define WILL 251
#define WONT 252
#define DO 253
#define DONT 254
#define IAC 255
操作选项
enum _option
{
TOPT_BIN = 0, // Binary Transmission
TOPT_ECHO = 1, // Echo
TOPT_RECN = 2, // Reconnection
TOPT_SUPP = 3, // Suppress Go Ahead
TOPT_APRX = 4, // Approx Message Size Negotiation
TOPT_STAT = 5, // Status
TOPT_TIM = 6, // Timing Mark
TOPT_REM = 7, // Remote Controlled Trans and Echo
TOPT_OLW = 8, // Output Line Width
TOPT_OPS = 9, // Output Page Size
TOPT_OCRD = 10, // Output Carriage-Return Disposition
TOPT_OHT = 11, // Output Horizontal Tabstops
TOPT_OHTD = 12, // Output Horizontal Tab Disposition
TOPT_OFD = 13, // Output Formfeed Disposition
TOPT_OVT = 14, // Output Vertical Tabstops
TOPT_OVTD = 15, // Output Vertical Tab Disposition
TOPT_OLD = 16, // Output Linefeed Disposition
TOPT_EXT = 17, // Extended ASCII
TOPT_LOGO = 18, // Logout
TOPT_BYTE = 19, // Byte Macro
TOPT_DATA = 20, // Data Entry Terminal
TOPT_SUP = 21, // SUPDUP
TOPT_SUPO = 22, // SUPDUP Output
TOPT_SNDL = 23, // Send Location
TOPT_TERM = 24, // Terminal Type
TOPT_EOR = 25, // End of Record
TOPT_TACACS = 26, // TACACS User Identification
TOPT_OM = 27, // Output Marking
TOPT_TLN = 28, // Terminal Location Number
TOPT_3270 = 29, // Telnet 3270 Regime
TOPT_X3 = 30, // X.3 PAD
TOPT_NAWS = 31, // Negotiate About Window Size
TOPT_TS = 32, // Terminal Speed
TOPT_RFC = 33, // Remote Flow Control
TOPT_LINE = 34, // Linemode
TOPT_XDL = 35, // X Display Location
TOPT_ENVIR = 36,// Telnet Environment Option
TOPT_AUTH = 37, // Telnet Authentication Option
TOPT_NENVIR = 39,// Telnet Environment Option
TOPT_EXTOP = 255, // Extended-Options-List
TOPT_ERROR = 256 // Magic number
};
传输命令举例:
客户发送字节序列来请求打开选项:
< IAC,WILL,24>
24是终端类型的选项标识符。如果服务器同意该请求,响应为:
< IAC,DO,24 >
接着服务器发送
< IAC,SB,24,1,IAC,SE>请求客户给出其终端类型。
SB是子选项开始命令,下一个字节24表示该子选项为终端类型选项。下一个字节1表示:发送你的终端类型。客户的响应为:
< IAC,SB,24,0,'I','B','M','P','C', IAC,SE>
第四个字节0的含义是“我的终端类型为”。
4、telnet可以模拟http、ftp、pop3等其他协议进行交互
原理分析:
在本机使用telnet命令后(目标端口80),会建立一条本机某一端口到服务器80端口的tcp连接
假设 刚建立好的tcp连接不会被两端的应用层协议发现不对而主动切断
(比如 不会要求必须收到某类报文 或者 会忽略收到的不认识的报文)
那么这条连接就能维持下去
现在在telnet程序界面中手动输入http请求的报文,对面的服务器收到了这个报文
而这个报文的格式是 frame-ip-tcp-telnet
其中telnet部分直接就是你输入的那些http的请求报文文本(已经过实验验证,不会包含其余的特殊格式)
所以这个报文其实和标准的http请求报文从数据链路层报头一直到应用层报头都一毛一样
http当然就按照流程回个包给你,而telnet程序也直接把tcp的负载内容作为文本展示给你
当然这一切有一个假设:刚建立好的tcp连接不会被两端的应用层协议主动切断
ftp协议也应当是类似的过程,双方都把对方假设了自己的同类,恰好双方的报文格式都可以被对方识别(对方可识别是因为你用telnet手动伪装,telnet可识别是因为telnet不挑格式,只当做文本)
本质:
telnet 可以模拟 基于 tcp 的 文本 传输。文本也就是 ascii 字符。
因为 telnet http ftp 都是基于 tcp 的 文本 传输。
所以可以手动模拟。