网络协议头分析及抓包三次挥手四次握手

数据的封装与传递过程

思考：

1. 应用层调用send后，是如何把数据发送到另一台机器的某个进程的。
2. 接收的设备收到数据包后，如何处理给应用层？

MTU ：

       Maximum Transmit Unit 最大传输单元

       物理接口（数据链路层）提供给上层（网络层（IP层））最大一次传输数据的大小。

       规定了数据链路层所能传送最大数据长度

       以太网为例，缺省MTU=1500字节，这是以太网接口对IP层的约束

       如果IP层<=1500字节需要发送，只需要一个IP包就可以

       如果IP层>1500字节需要发送，需要分片才能发送（分片：帧）

限制数据包大小的协议是什么协议：MTU  MSS

MSS：

       Maximum Segment Size 最大报文长度

       TCP提交给IP层最大分段大小，指TCP报文所允许传送数据部分最大长度。

       不包含TCP头，MSS式TCP来限制应用层最大发送字节数。

       如果MTU=1500，则MSS = 1500-20(IP header)-20(TCP header) =1460字节

       如果应用有2000字节要发，需要2 Segment

       第一个TCP Segment = 1460 第二个TCP Segment = 540

wireshark与包头分析

1. wireshark使用

1. 安装

wireshark的官方下载网站：www.wireshark.org/

	    1. 安装  
          sudo apt-get update
		   sudo apt-get install wireshark
		2. 运行
			sudo wireshark
		3. 过滤
			tcp.port == 8888
		4. 抓的是流经eth0网卡的数据
			服务器端代码运行在ubuntu
			客户端代码运行在windows下
			
		ip.addr == 192.168.1.31

注：抓包的过程，就是抓网卡流经的一些数据。启动时不加sudo找不到网卡，没有办法找到内容。
 如何抓包：1.启动wireshark 。//filter-》过滤器
	    2.想抓流经eth0网卡的数据，就点击一下eth0.
		3.想找到我想抓的数据，需要用到filter
    //在这之前，需要将ubuntu的ip修改固定ip和windows在同一网段。
		4.在filter，输入：tcp port==8888，回车查找端口号为8888的流经的数据。
		//通过端口号进行的过滤，也可通过ip(通过Expression按键可以查看过滤方式)

2.  wireshark 抓包

• 开始抓包

开始界面

1.  wireshark是捕获机器上的某一块网卡的网络包，当你的机器上有多块网卡的时候，你需要选择一个网卡。
2. 双击需要的网卡，开始抓包

• Wireshark 窗口介绍

3. wireshark与对应的OSI七层模型

2. 包头分析

2.1 以太网头

以太网中封装了源mac地址以及目的mac地址，还有ip类型，以太网又称之为mac头

0X0800 只接收发往本机的mac的ip类型的数据帧 

0X0806 只接收发往本机的ARP类型的数据帧

0x8035 只接受发往本机的RARP类型的数据帧

0X0003  接收发往本机的MAC所有类型：ip,arp,rarp数据帧，接收从本机发出去的数据帧，

 混杂模式打开的情况下，会接收到非发往本地的MAC数据帧

2.2 IP头

IP头中需要掌握用于拆包的部分：id flags fregment_offset

两个IP地址：源IP与目的IP地址。

TTL：time to live, 指定数据帧可以最多经过几个路由器。当数据帧被目标方接收后，TTL清除为0.

Linux TTL:64   Winodws:TTL 128

2.3UDP头

2.4 TCP头

Seq：序列号，占4个字节，用于给数据段进行编号的。所有非应答包的数据段，都有seq。

Ack：应答号，用于应答非应答包（握手包，挥手包，数据包）。告诉对方下一次从这个seq编号发送数据包。

SYN：握手包，连接的时候产生的包

FIN：挥手包，断开连接产生的包

PSH：数据包，传输数据时候产生的包

ACK：应答包

PSH      Ack = Seq+len;

SYN FIN    Ack = Seq+1;

2.5 三次握手（重点！！！）

三次握手的发起方，肯定是客户端

1. 第一次握手：客户端发送SYN包（SYN=1, seq=0）给服务器，并进入SYN_SENT状态，等待服务器返回确认包。
2. 第二次握手：服务器接收到SYN包，确认客户端的SYN，发送ACK包（ACK=1 , ack=1），同时发送一个SYN包（SYN=1, seq=0），并进入SYN_RCVD状态。
3. 第三次握手：客户端接收到服务器的SYN包，以及ACK包，进入establish状态，同时向服务器发送ACK包（ACK=1, ack=1）。此时三次握手包发送完毕，服务器也进入establish状态

2.6 四次挥手（重点！！！）

四次挥手的发起方可能是服务器，也可能是客户端

1. 第一次挥手，主动关闭方发送一个FIN包（FIN=1, seq = u）给被动方，进入FIN_WAIT_1状态；
2. 第二次挥手：被动方接收到FIN包，给主动方发送一个ACK包（ACK=1, ack=u+1）；并进入CLOKSE_WAIT状态。主动方接受到ACK包后，进入FIN_WAIT_2状态。如果有数据没有发送完毕，则继续发送，直到发送完毕为止;
3. 第三次挥手：被动方发送一个FIN包（FIN=1, seq=w），进入LAST_ACK状态.
4. 第四次挥手：主动关闭方收到FIN包，回复一个ACK包（ACK=1, ack=w+1）。被动关闭方收到主动关闭方的ACK后关闭连接。主动关闭方超时等待一会