使用Wireshark深入学习TCP三次握手

【转自：http://www.cnblogs.com/TankXiao/archive/2012/10/10/2711777.html】

之前写过一篇博客：用 Fiddler 来调试HTTP，HTTPS。 这篇文章介绍另一个好用的抓包工具wireshark， 用来获取网络数据封包，包括http,TCP,UDP，等网络协议包。

记得大学的时候就学习过TCP的三次握手协议，那时候只是知道，虽然在书上看过很多TCP和UDP的资料，但是从来没有真正见过这些数据包， 老是感觉在云上飘一样，学得不踏实。有了wireshark就能截获这些网络数据包，可以清晰的看到数据包中的每一个字段。更能加深我们对网络协议的理解。
对我而言， wireshark 是学习网络协议最好的工具。

阅读目录

1. wireshark介绍
2. wireshark不能做的
3. wireshark VS Fiddler
4. 同类的其他工具
5. 什么人会用到wireshark
6. wireshark 开始抓包
7. wireshark 窗口介绍
8. wireshark 显示过滤
9. 保存过滤
10. 过滤表达式
11. 封包列表(Packet List Pane)
12. 封包详细信息 (Packet Details Pane)
13. wireshark与对应的OSI七层模型
14. TCP包的具体内容
15. 实例分析TCP三次握手过程

wireshark介绍

wireshark的官方下载网站： http://www.wireshark.org/

wireshark是非常流行的网络封包分析软件，功能十分强大。可以截取各种网络封包，显示网络封包的详细信息。

wireshark是开源软件，可以放心使用。 可以运行在Windows和Mac OS上。

 

使用wireshark的人必须了解网络协议，否则就看不懂wireshark了。

Wireshark不能做的

为了安全考虑，wireshark只能查看封包，而不能修改封包的内容，或者发送封包。

 

Wireshark VS Fiddler

Fiddler是在windows上运行的程序，专门用来捕获HTTP，HTTPS的。

wireshark能获取HTTP，也能获取HTTPS，但是不能解密HTTPS，所以wireshark看不懂HTTPS中的内容

 

总结，如果是处理HTTP,HTTPS 还是用Fiddler,  其他协议比如TCP,UDP 就用wireshark

同类的其他工具

微软的network monitor

sniffer 

 

什么人会用到wireshark

1. 网络管理员会使用wireshark来检查网络问题

2. 软件测试工程师使用wireshark抓包，来分析自己测试的软件

3. 从事socket编程的工程师会用wireshark来调试

4. 听说，华为，中兴的大部分工程师都会用到wireshark。

 

总之跟网络相关的东西，都可能会用到wireshark.

wireshark 开始抓包

开始界面

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。

点击Caputre->Interfaces.. 出现下面对话框，选择正确的网卡。然后点击"Start"按钮, 开始抓包

 

Wireshark 窗口介绍

 

WireShark 主要分为这几个界面

1. Display Filter(显示过滤器)，  用于过滤

2. Packet List Pane(封包列表)， 显示捕获到的封包， 有源地址和目标地址，端口号。 颜色不同，代表

3. Packet Details Pane(封包详细信息), 显示封包中的字段

4. Dissector Pane(16进制数据)

5. Miscellanous(地址栏，杂项)

 

Wireshark 显示过滤

使用过滤是非常重要的， 初学者使用wireshark时，将会得到大量的冗余信息，在几千甚至几万条记录中，以至于很难找到自己需要的部分。搞得晕头转向。

过滤器会帮助我们在大量的数据中迅速找到我们需要的信息。

过滤器有两种，

一种是显示过滤器，就是主界面上那个，用来在捕获的记录中找到所需要的记录

一种是捕获过滤器，用来过滤捕获的封包，以免捕获太多的记录。 在Capture -> Capture Filters 中设置

 

保存过滤

在Filter栏上，填好Filter的表达式后，点击Save按钮， 取个名字。比如"Filter 102",

Filter栏上就多了个"Filter 102" 的按钮。

过滤表达式的规则

表达式规则

 1. 协议过滤

比如TCP，只显示TCP协议。

2. IP 过滤

比如 ip.src ==192.168.1.102 显示源地址为192.168.1.102，

ip.dst==192.168.1.102, 目标地址为192.168.1.102

3. 端口过滤

tcp.port ==80,  端口为80的

tcp.srcport == 80,  只显示TCP协议的愿端口为80的。

4. Http模式过滤

http.request.method=="GET",   只显示HTTP GET方法的。

5. 逻辑运算符为 AND/ OR

常用的过滤表达式

过滤表达式	用途
http	只查看HTTP协议的记录
ip.src ==192.168.1.102 or ip.dst==192.168.1.102	源地址或者目标地址是192.168.1.102

 

 

 

 

 

 

 

封包列表(Packet List Pane)

封包列表的面板中显示，编号，时间戳，源地址，目标地址，协议，长度，以及封包信息。 你可以看到不同的协议用了不同的颜色显示。

你也可以修改这些显示颜色的规则，  View ->Coloring Rules.

 

封包详细信息 (Packet Details Pane)

这个面板是我们最重要的，用来查看协议中的每一个字段。

各行信息分别为

Frame:   物理层的数据帧概况

Ethernet II: 数据链路层以太网帧头部信息

Internet Protocol Version 4: 互联网层IP包头部信息

Transmission Control Protocol:  传输层T的数据段头部信息，此处是TCP

Hypertext Transfer Protocol:  应用层的信息，此处是HTTP协议

 

wireshark与对应的OSI七层模型

TCP包的具体内容

 从下图可以看到wireshark捕获到的TCP包中的每个字段。

 

 

实例分析TCP三次握手过程

看到这， 基本上对wireshak有了初步了解， 现在我们看一个TCP三次握手的实例

 

 三次握手过程为

 

这图我都看过很多遍了， 这次我们用wireshark实际分析下三次握手的过程。

打开wireshark, 打开浏览器输入 http://www.cnblogs.com/tankxiao

在wireshark中输入http过滤， 然后选中GET /tankxiao HTTP/1.1的那条记录，右键然后点击"Follow TCP Stream",

这样做的目的是为了得到与浏览器打开网站相关的数据包，将得到如下图

图中可以看到wireshark截获到了三次握手的三个数据包。第四个包才是HTTP的， 这说明HTTP的确是使用TCP建立连接的。

 

第一次握手数据包

客户端发送一个TCP，标志位为SYN，序列号为0， 代表客户端请求建立连接。 如下图

第二次握手的数据包

服务器发回确认包, 标志位为 SYN,ACK. 将确认序号(Acknowledgement Number)设置为客户的I S N加1以.即0+1=1, 如下图

第三次握手的数据包

客户端再次发送确认包(ACK) SYN标志位为0,ACK标志位为1.并且把服务器发来ACK的序号字段+1,放在确定字段中发送给对方.并且在数据段放写ISN的+1, 如下图:

 就这样通过了TCP三次握手，建立了连接