TCP协议原理分析

1、实验五TCP协议原理分析TCP协议简介，中文名为传输控制协议，它工作在OSI的传输层，提供面向连TCP,全称 Transfer Control Protocol 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。F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比特15 比特16源端口（

2、 16）比特31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）紧急（16）校验和（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 :ACK :PSH :表示同步表示确认表示尽快的将

3、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 U R G 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2. TCP 工作原理TCP 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

4、（ SYN/ACK ）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；TCP 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；TCP 重置： TCP 允许在传输的过程中突然中断连接，这称为 TCP 重置；TCP 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；TCP 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

5、机就认为此数据包丢失，并再次发送这个数据包给接收方，这称为 TCP 重传；TCP 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。TCP 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。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。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）。5垂熾+IiSiA也谡 会谨 矩偉睫 阳融丨Q I鬥I劃囲扑暂常15勲是斂时洞涯121(5:59:47,e：(!i

6、DO L92. IM. 0.9: 1041201:5001I T7JT赶畫純；I 101丈小空（54 I13LA2116: 9: 47. ea&C4 152.i&3.C.92;104JI6!9!47.e57!2D lg3.1&3. C !2i 1040 le： EM! -iff. oiasM 102. ii9.0.2as suoi192.ice.o.503:001T：rC4ig2.ie.o.3O3：=QaiT：r412.i6.0.S2!1040niblETH El ，TW -費ttffi制旳谀 ;浮洱辅口？ ;护目标瑞口； 疗用刊引 ;帛牌认号f O TC?ftS： B oi1041心1500

7、1(couupLo:33/n33713503243/154/11Qxro.hOI locomiOkSF*4*47OkWQ丄m】Qk-0 X EMQxoe0.EMQxOlC.EU(1x02UU/IJtixOl64.2413/ J0H.ULML、八0L*/ J1.5叮【皿】*,lII00 g 17 S B4 CO Li Sf CA FS 诜 OPCO 30 Z Cl 4D 5 SO&.jjtrtL.匮，MX.（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 分别来介绍解码视图中的信息：TCP报头结构相吻合，下面我们1.2.3.4.5.6.7.

8、8.9.10.源端口： 1041，偏移量为34 目标端口： 5001，端口名为 序列号：TCP数据包序列号为确认号：确认号为 387135032，值为2个字节；complex-link,偏移量为36，值为2个字节;148694863 ，偏移量38，值为4个字节；，偏移量为42，值为4个字节；TCP偏移量：TCP偏移量为5，偏移量为46，值为4位标志：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 窗口：表示接收端能够接收的下一段的大小校验和：校验和为 0X10D4 （正确），表示数据没有被修改和损坏，是完整的。 紧急指针：因为标志字段中URG标志位的值为0,所

9、以这里无紧急指针无TCP选项：无选项内容64124 。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 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。11:24-信U来自：10. 10. 39.146:3304 53Z14Id血抽145:如0D正在脱听J|nj2sJO0HSB訂对方寸:|10 10. 3S. 143 端口 ：8000消息：53214发送信息1就錯2、3、主机A打开实验材料中的 TCP Server，并点击“开始监听”按钮，主机B打开实验材料中的 TCP Clie nt， 填入主机A的“IP地址”，端口默认为“ 8000”。主机B的TCPClient工具下，输入发送信息，点击发送。字段名称报文1报文2报文3报文4报文5报文6Sequenee Number418864137741063150834188641378418864137841886413834106315084Ack no wledgeNu