传输层的协议介绍
传输层的协议介绍
一、TCP/IP协议簇的传输层协议
TCP（Transmission Control Protocol）
传输控制协议
UDP（User Datagram Protocol）
用户数据报协议
二、TCP协议
TCP是面向连接的、可靠的进程到进程通信的协议
TCP提供全双工服务，即数据可在同一时间双向传输
TCP报文段
▪TCP将若干个字节构成一个分组，叫报文分段（Segment）
▪TCP报文段封装在IP数据报中
三、TCP报文段
序号： 发送端为每个字节进行编号，便于接收端正确重组。
确认号： 用于确认发送端的信息。
窗口大小：用于说明本地接收端数据段的数目，窗口大小是可变的。
SYN： 同步序号位，TCP需要建立连接时，将该值设为“1”。
ACK： 确认序号位，当该位为“1”时，用于确认发送方的数据。
FIN： 当TCP断开连接时将该位置射为“1”。
| 源端口号（16） | 目标端口号（16） | |||||||
| 序号（32） | ||||||||
| 确认号（32） | ||||||||
|
首部长度 （4） |
保留 （6） |
U R G |
A C K |
P S H |
R S T |
S Y N |
F I N |
窗口大小（16） |
| 校验和（16） | 紧急指针（16） | |||||||
| 选项 | ||||||||
四、三次握手
TCP建立连接的过程称为三次握手。
建立TCP连接时，需要客户端和服务器共发送3个包。
第一次：客户端发送初始序号x和syn=1请求标志
第二次：服务器发送请求标志syn，发送确认标志ACK，发送自己的序号seq=y，发送客户端的确认序号ack=x+1
第三次：客户端发送ACK确认号，发送自己的序号seq=x+1，发送对方的确认号ack=y+1
五、状态转换和安全问题
半关闭
当TCP链接中，A向B发送FIN请求关闭，另一端B回应ACK后，并没有立即向A发送FIN，A处于半连接状态（半开关），此时A可以接收B发送的数据，但A不能向B发送数据。
半连接
发生在TCP三次握手中
如果A向B发起链接，B按照正常情况响应，但A不进行三次握手，这就是半连接。
半连接攻击：半连接会造成B分配的内存资源就这么一直耗着，直到资源耗尽。（SYN攻击）
半打开
如果一方关闭或者异常关闭（断电、断网），而另一方并不知情，这样的链接称为半打开。处于半打开连接，如果双方不进行数据通信，是发现不了问题的，只有通信才能真正的察觉到这个连接已经处于半打开状态，如果双方不传输数据的话，仍处于连接状态的一方就不会检测另一方已经出现异常。
解决方法：
如何解决半打开问题，引入心跳机制就可以察觉半打开。
如果需要发数据的话，这边收到之后，其实发现这个连接并不存在了，就会回复RST包报告，这个时候就需要重新建立连接了！
六、四次挥手
TCP断开连接的过程称为四次挥手。
第一次挥手：客户端发出释放FIN=1，自己序列号seq=u，进入FIN-WAIT-1状态
第二次挥手：服务器收到客户端的后，发出ACK=1确认标志和客户端的确认号ack=u+1，自己的序列号seq=v，进入CLOSE-WAIT状态
第三次挥手：客户端收到服务器确认结果后，进入FIN-WAIT-2状态。此时服务器发送释放FIN=1信号，确认标志ACK=1，确认序号ack=u+1，自己序号seq=w，服务器进入LAST-ACK（最后确认态）
第四次挥手：客户端收到回复后，发送确认ACK=1，ack=w+1，自己的seq=u+1，客户端进入TIME-WAIT（时间等待）。客户端经过2个最长报文段寿命后，客户端CLOSE；服务器收到确认后，立刻进入CLOSE状态。
七、TCP连接
常见的TCP端口号及功能
端口 协议 说明
21 FTP FTP服务器所开放的控制端口。
23 TELNET 用于远程登录，可以远程控制管理目标计算机。
25 SMTP SMTP服务器开放的端口，用于发送邮件。
80 HTTP 超文本传输协议。
110 POP3 用于接收邮件。
八、UDP协议
无连接，不可靠的传输协议。
花费的开销小。
| 源端口号（16） | 目标端口号（16） |
| UDP长度（16） | UDP校验和（16） |
UDP长度：用来指出UDP的总长度，为首部加上数据。
校验和： 用来完成对UDP数据的差错校验，它是UDP协议提供的唯一的可靠机制。
端口 协议 说明
69 TFTP 简单文件传输协议。（网卡都带TFTP服务，必须把69端口号放空）
111 RPC 远程过程调用。（用的不多）
123 NTP 网络时间协议。（搭一个NTP服务，使时间保持一致）
