理解 TCP(一):端口
TCP 的包是不包含 IP 地址信息的,那是 IP 层上的事,但是有源端口和目的端口。就是说,端口这一东西,是属于 TCP 知识范畴的。我们知道两个进程,在计算机内部进行通信,可以有管道、内存共享、信号量、消息队列等方法。而两个进程如果需要进行通讯最基本的一个前提是能够唯一的标识一个进程,在本地进程通讯中我们可以使用「PID(进程标识符)」来唯一标识一个进程。但 PID 只在本地唯一,如果把两个进程放到了不同的两台计算机,然后他们要通信的话,PID 就不够用了,这样就需要另外一种手段了。解决这个问题的方法就是在运输层使用「协议端口号 (protocol port number)」,简称「端口 (port)」.我们知道 IP 层的 ip 地址可以唯一标识主机,而 TCP 层协议和端口号可以唯一标识主机的一个进程,这样我们可以利用:「ip地址+协议+端口号」唯一标示网络中的一个进程。在一些场合,也把这种唯一标识的模式称为「套接字 (Socket)」。这就是说,虽然通信的重点是应用进程,但我们只要把要传送的报文交到目的主机的某一个合适的端口,剩下的工作就由 TCP 来完成了。TCP 用一个 16 位端口号来标识一个端口,可允许有 65536 ( 2的16次方) 个不同的端口号,范围在 0 ~ 65535 之间。端口号根据服务器使用还是客户端使用,以及常见不常见的维度来区分,主要有以下类别:下面展开来说说。熟知端口号:取值范围:0 ~ 1023。可以在www.iana.org查到,服务器机器一接通电源,服务器程序就运行起来,为了让因特网上所有的客户程序都能找到服务器程序,服务器程序所使用的端口就必须是固定的,并且总所众所周知的。一些常见的端口号:|应用程序 | FTP | TELNET | SMTP | DNS | TFTP | HTTP | HTTPS | SNMP || ---| --- | --- |--- |--- |--- |--- |--- |--- |--- |--- |--- ||熟知端口号|21| 23 | 25 | 53 | 69 |80|443| 161 |登记端口号:取值范围:1024 ~ 49151。这类端口没有熟知的应用程序使用,但是需要登记,以防重复取值范围:49152 ~ 65535。这类端口仅在客户端进程运行时才动态选择。又叫 短暂端口号,表示这种端口的存在时间是短暂的,客户进程并不在意操作系统给它分配的是哪一个端口号,因为客户进程之所以必须有一个端口号,是为了让传输层的实体能够找到自己。PS:在 /etc/services 文件中可以查看所有知名服务使用的端口。《后台开发 核心技术与应用实践》《计算机网络》

TCP协议有哪些常见端口?
TCP协议常见端口有:FTP(文件传输协议,使用21端口。下载文件,上传主页,都要用到FTP服务),Telnet(一种用于远程登陆的端口,用户可以以自己的身份远程连接到计算机上,通过这种端口可以提供一种基于DOS模式下的通信服务。如以前的BBS是纯字符界面的,支持BBS的服务器使用23端口,对外提供服务。),SMTP(定义了简单的邮件传送协议,使用25端口。),POP3(POP3是和SMTP对应的。POP3用于接收邮件,使用110端口。)

TCP/IP协议是什么
TCP/IP协议是什么TCP和UDP处在同一层---运输层,但是TCP和UDP最不同的地方是,TCP提供了一种可靠的数据传输服务,TCP是面向连接的,也就是说,利用TCP通信的两台主机首先要经历一个“拨打电话”的过程,等到通信准备结束才开始传输数据,最后结束通话。所以TCP要比UDP可靠的多,UDP是把数据直接发出去,而不管对方是不是在收信,就算是UDP无法送达,也不会产生ICMP差错报文,这一经时重申了很多遍了。把TCP保证可靠性的简单工作原理:应用数据被分割成TCP认为最适合发送的数据块。这和UDP完全不同,应用程序产生的 数据报长度将保持不变。由TCP传递给IP的信息单位称为报文段或段当TCP发出一个段后,它启动一个定时器,等待目的端确认收到这个报文段。如果不能 及时收到一个确认,将重发这个报文段.当TCP收到发自TCP连接另一端的数据,它将发送一个确认。这个确认不是立即发送,通常将推迟几分之一秒.TCP将保持它首部和数据的检验和。这是一个端到端的检验和,目的是检测数据在传输 过程中的任何变化。如果收到段的检验和有差错, T P将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段(希望发端超时并重发)。既然TCP报文段作为IP数据报来传输,而IP数据报的到达可能会失序,因此TCP报文段 的到达也可能会失序。如果必要, TCP将对收到的数据进行重新排序,将收到的数据以正确的顺序交给应用层。TCP还能提供流量控制。TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲空间。TCP的接收端只允许另一端发送接收端缓冲区所能接纳的数据。这将防止较快主机致使较慢主机的缓冲区溢出。从这段话中可以看到,TCP中保持可靠性的方式就是超时重发,这是有道理的,虽然TCP也可以用各种各样的ICMP报文来处理这些,但是这也不是可靠的,最可靠的方式就是只要不得到确认,就重新发送数据报,直到得到对方的确认为止。TCP的首部和UDP首部一样,都有发送端口号和接收端口号。但是显然,TCP的首部信息要比UDP的多,可以看到,TCP协议提供了发送和确认所需要的所有必要的信息。可以想象一个TCP数据的发送应该是如下的一个过程。双方建立连接发送方给接受方TCP数据报,然后等待对方的确认TCP数据报,如果没有,就重新发,如果有,就发送下一个数据报。接受方等待发送方的数据报,如果得到数据报并检验无误,就发送ACK(确认)数据报,并等待下一个TCP数据报的到来。直到接收到FIN(发送完成数据报)中止连接可以想见,为了建立一个TCP连接,系统可能会建立一个新的进程(最差也是一个线程),来进行数据的传送--TCP协议TCP是一个面向连接的协议,在发送输送之前 ,双方需要确定连接。而且,发送的数据可以进行TCP层的分片处理。TCP连接的建立过程 ,可以看成是三次握手 。而连接的中断可以看成四次握手 。1.连接的建立在建立连接的时候,客户端首先向服务器申请打开某一个端口(用SYN段等于1的TCP报文),然后服务器端发回一个ACK报文通知客户端请求报文收到,客户端收到确认报文以后再次发出确认报文确认刚才服务器端发出的确认报文(绕口么),至此,连接的建立完成。这就叫做三次握手。如果打算让双方都做好准备的话,一定要发送三次报文,而且只需要三次报文就可以了。可以想见,如果再加上TCP的超时重传机制,那么TCP就完全可以保证一个数据包被送到目的地。2.结束连接TCP有一个特别的概念叫做half-close,这个概念是说,TCP的连接是全双工(可以同时发送和接收)连接,因此在关闭连接的`时候,必须关闭传和送两个方向上的连接。客户机给服务器一个FIN为1的TCP报文,然后服务器返回给客户端一个确认ACK报文,并且发送一个FIN报文,当客户机回复ACK报文后(四次握手),连接就结束了。3.最大报文长度在建立连接的时候,通信的双方要互相确认对方的最大报文长度(MSS),以便通信。一般这个SYN长度是MTU减去固定IP首部和TCP首部长度。对于一个以太网,一般可以达到1460字节。当然如果对于非本地的IP,这个MSS可能就只有536字节,而且,如果中间的传输网络的MSS更加的小的话,这个值还会变得更小。4.客户端应用程序的状态迁移图客户端的状态可以用如下的流程来表示:CLOSED->SYN_SENT->ESTABLISHED->FIN_WAIT_1->FIN_WAIT_2->TIME_WAIT->CLOSED以上流程是在程序正常的情况下应该有的流程,从书中的图中可以看到,在建立连接时,当客户端收到SYN报文的ACK以后,客户端就打开了数据交互地连接。而结束连接则通常是客户端主动结束的,客户端结束应用程序以后,需要经历FIN_WAIT_1,FIN_WAIT_2等状态,这些状态的迁移就是前面提到的结束连接的四次握手。5.服务器的状态迁移图服务器的状态可以用如下的流程来表示:CLOSED->LISTEN->SYN收到->ESTABLISHED->CLOSE_WAIT->LAST_ACK->CLOSED在建立连接的时候,服务器端是在第三次握手之后才进入数据交互状态,而关闭连接则是在关闭连接的第二次握手以后(注意不是第四次)。而关闭以后还要等待客户端给出最后的ACK包才能进入初始的状态。6.TCP服务器设计前面曾经讲述过UDP的服务器设计,可以发现UDP的服务器完全不需要所谓的并发机制,它只要建立一个数据输入队列就可以。但是TCP不同,TCP服务器对于每一个连接都需要建立一个独立的进程(或者是轻量级的,线程),来保证对话的独立性。所以TCP服务器是并发的。而且TCP还需要配备一个呼入连接请求队列(UDP服务器也同样不需要),来为每一个连接请求建立对话进程,这也就是为什么各种TCP服务器都有一个最大连接数的原因。而根据源主机的IP和端口号码,服务器可以很轻松的区别出不同的会话,来进行数据的分发。TCP的交互数据流对于交互性要求比较高的应用,TCP给出两个策略来提高发送效率和减低网络负担:(1)捎带ACK。(2)Nagle算法(一次尽量多的发数据)捎带ACK的发送方式这个策略是说,当主机收到远程主机的TCP数据报之后,通常不马上发送ACK数据报,而是等上一个短暂的时间,如果这段时间里面主机还有发送到远程主机的TCP数据报,那么就把这个ACK数据报“捎带”着发送出去,把本来两个TCP数据报整合成一个发送。一般的,这个时间是200ms。可以明显地看到这个策略可以把TCP数据报的利用率提高很多。Nagle算法上过bbs的人应该都会有感受,就是在网络慢的时候发贴,有时键入一串字符串以后,经过一段时间,客户端“发疯”一样突然回显出很多内容,就好像数据一下子传过来了一样,这就是Nagle算法的作用。Nagle算法是说,当主机A给主机B发送了一个TCP数据报并进入等待主机B的ACK数据报的状态时,TCP的输出缓冲区里面只能有一个TCP数据报,并且,这个数据报不断地收集后来的数据,整合成一个大的数据报,等到B主机的ACK包一到,就把这些数据“一股脑”的发送出去。虽然这样的描述有些不准确,但还算形象和易于理解,我们同样可以体会到这个策略对于低减网络负担的好处。在编写插口程序的时候,可以通过TCP_NODELAY来关闭这个算法。并且,使用这个算法看情况的,比如基于TCP的X窗口协议,如果处理鼠标事件时还是用这个算法,那么“延迟”可就非常大了。 ;

TCP协议需要使用到哪些端口?哪些网络服务?
端口:1 服务:tcpmux说明:这显示有人在寻找sgi irix机器。irix是实现tcpmux的主要提供者,默认情况下tcpmux在这种系统中被打开。irix机器在发布是含有几个默认的无密码的帐户,如:ip、guest uucp、nuucp、demos 、tutor、diag、outofbox等。许多管理员在安装后忘记删除这些帐户。因此hacker在internet上搜索tcpmux并利用这些帐户。端口:7服务:echo说明:能看到许多人搜索fraggle放大器时,发送到x.x.x.0和x.x.x.255的信息。端口:19服务:character generator说明:这是一种仅仅发送字符的服务。udp版本将会在收到udp包后回应含有**字符的包。tcp连接时会发送含有**字符的数据流直到连接关闭。hacker利用ip欺骗可以发动dos攻击。伪造两个chargen服务器之间的udp包。同样fraggle dos攻击向目标地址的这个端口广播一个带有伪造受害者ip的数据包,受害者为了回应这些数据而过载。端口:21服务:ftp说明:ftp服务器所开放的端口,用于上传、下载。最常见的攻击者用于寻找打开anonymous的ftp服务器的方法。这些服务器带有可读写的目录。木马doly trojan、fore、invisible ftp、webex、wincrash和blade runner所开放的端口。端口:22服务:ssh说明:pcanywhere建立的tcp和这一端口的连接可能是为了寻找ssh。这一服务有许多弱点,如果配置成特定的模式,许多使用rsaref库的版本就会有不少的漏洞存在。端口:23服务:telnet说明:远程登录,入侵者在搜索远程登录unix的服务。大多数情况下扫描这一端口是为了找到机器运行的操作系统。还有使用其他技术,入侵者也会找到密码。木马tiny telnet server就开放这个端口。端口:25服务:smtp说明:smtp服务器所开放的端口,用于发送邮件。入侵者寻找smtp服务器是为了传递他们的spam。入侵者的帐户被关闭,他们需要连接到高带宽的e-mail服务器上,将简单的信息传递到不同的地址。木马antigen、email password sender、haebu coceda、shtrilitz stealth、winpc、winspy都开放这个端口。端口:31服务:msg authentication说明:木马master paradise、hackers paradise开放此端口。端口:42服务:wins replication说明:wins复制端口:53服务:domain name server(dns)说明:dns服务器所开放的端口,入侵者可能是试图进行区域传递(tcp),欺骗dns(udp)或隐藏其他的通信。因此防火墙常常过滤或记录此端口。端口:67服务:bootstrap protocol server说明:通过dsl和cable modem的防火墙常会看见大量发送到广播地址255.255.255.255的数据。这些机器在向dhcp服务器请求一个地址。hacker常进入它们,分配一个地址把自己作为局部路由器而发起大量中间人(man-in-middle)攻击。客户端向68端口广播请求配置,服务器向67端口广播回应请求。这种回应使用广播是因为客户端还不知道可以发送的ip地址。端口:69服务:trival file transfer说明:许多服务器与bootp一起提供这项服务,便于从系统下载启动代码。但是它们常常由于错误配置而使入侵者能从系统中窃取任何 文件。它们也可用于系统写入文件。端口:79服务:finger server说明:入侵者用于获得用户信息,查询操作系统,探测已知的缓冲区溢出错误,回应从自己机器到其他机器finger扫描。端口:80服务:http说明:用于网页浏览。木马executor开放此端口。端口:99服务:metagram relay说明:后门程序ncx99开放此端口。端口:102服务:message transfer agent(mta)-x.400 over tcp/ip说明:消息传输代理。端口:109服务:post office protocol -version3说明:pop3服务器开放此端口,用于接收邮件,客户端访问服务器端的邮件服务。pop3服务有许多公认的弱点。关于用户名和密码交 换缓冲区溢出的弱点至少有20个,这意味着入侵者可以在真正登陆前进入系统。成功登陆后还有其他缓冲区溢出错误。端口:110服务:sun公司的rpc服务所有端口说明:常见rpc服务有rpc.mountd、nfs、rpc.statd、rpc.csmd、rpc.ttybd、amd等端口:113服务:authentication service说明:这是一个许多计算机上运行的协议,用于鉴别tcp连接的用户。使用标准的这种服务可以获得许多计算机的信息。但是它可作为许多服务的记录器,尤其是ftp、pop、imap、smtp和irc等服务。通常如果有许多客户通过防火墙访问这些服务,将会看到许多这个端口的连接请求。记住,如果阻断这个端口客户端会感觉到在防火墙另一边与e-mail服务器的缓慢连接。许多防火墙支持tcp连接的阻断过程中发回rst。这将会停止缓慢的连接。端口:119服务:network news transfer protocol说明:news新闻组传输协议,承载usenet通信。这个端口的连接通常是人们在寻找usenet服务器。多数isp限制,只有他们的客户才能访问他们的新闻组服务器。打开新闻组服务器将允许发/读任何人的帖子,访问被限制的新闻组服务器,匿名发帖或发送spam。端口:135服务:本地 service说明:microsoft在这个端口运行dce rpc end-point mapper为它的dcom服务。这与unix 111端口的功能很相似。使用dcom和rpc的服务利用计算机上的end-point mapper注册它们的位置。远端客户连接到计算机时,它们查找end-point mapper找到服务的位置。hacker扫描计算机的这个端口是为了找到这个计算机上运行exchange server吗?什么版本?还有些dos攻击直接针对这个端口。端口:137、138、139服务:netbios name service说明:其中137、138是udp端口,当通过网上邻居传输文件时用这个端口。而139端口:通过这个端口进入的连接试图获得netbios/smb服务。这个协议被用于windows文件和打印机共享和samba。还有wins regisrtation也用它。端口:143服务:interim mail access protocol v2说明:和pop3的安全问题一样,许多imap服务器存在有缓冲区溢出漏洞。记住:一种linux蠕虫(admv0rm)会通过这个端口繁殖,因此许多这个端口的扫描来自不知情的已经被感染的用户。当redhat在他们的linux发布版本中默认允许imap后,这些漏洞变的很流行。这一端口还被用于imap2,但并不流行。端口:161服务:snmp说明:snmp允许远程管理设备。所有配置和运行信息的储存在数据库中,通过snmp可获得这些信息。许多管理员的错误配置将被暴露在internet。cackers将试图使用默认的密码public、private访问系统。他们可能会试验所有可能的组合。snmp包可能会被错误的指向用户的网络。端口:177服务:x display manager control protocol说明:许多入侵者通过它访问x-windows操作台,它同时需要打开6000端口。端口:389服务:ldap、ils说明:轻型目录访问协议和netmeeting internet locator server共用这一端口。端口:443服务:https说明:网页浏览端口,能提供加密和通过安全端口传输的另一种http。端口:456服务:【null】说明:木马hackers paradise开放此端口。端口:513服务:login,remote login说明:是从使用cable modem或dsl登陆到子网中的unix计算机发出的广播。这些人为入侵者进入他们的系统提供了信息。端口:544服务:【null】说明:kerberos kshell端口:548服务:macintosh,file services(afp/ip)说明:macintosh,文件服务。端口:553服务:corba iiop (udp)说明:使用cable modem、dsl或vlan将会看到这个端口的广播。corba是一种面向对象的rpc系统。入侵者可以利用这些信息进入系统。端口:555服务:dsf说明:木马phase1.0、stealth spy、inikiller开放此端口。端口:568服务:membership dpa说明:成员资格 dpa。端口:569服务:membership msn说明:成员资格 msn。端口:635服务:mountd说明:linux的mountd bug。这是扫描的一个流行bug。大多数对这个端口的扫描是基于udp的,但是基于tcp的mountd有所增加(mountd同时运行于两个端口)。记住mountd可运行于任何端口(到底是哪个端口,需要在端口111做portmap查询),只是linux默认端口是635,就像nfs通常运行于2049端口。端口:636服务:ldap说明:ssl(secure sockets layer)端口:666服务:doom id software说明:木马attack ftp、satanz backdoor开放此端口端口:993服务:imap说明:ssl(secure sockets layer)端口:1001、1011服务:【null】说明:木马silencer、webex开放1001端口。木马doly trojan开放1011端口。端口:1024服务:reserved说明:它是动态端口的开始,许多程序并不在乎用哪个端口连接网络,它们请求系统为它们分配下一个闲置端口。基于这一点分配从端口1024开始。这就是说第一个向系统发出请求的会分配到1024端口。你可以重启机器,打开telnet,再打开一个窗口运行natstat -a 将会看到telnet被分配1024端口。还有sql session也用此端口和5000端口。端口:1025、1033服务:1025:network blackjack 1033:【null】说明:木马netspy开放这2个端口。端口:1080服务:socks说明:这一协议以通道方式穿过防火墙,允许防火墙后面的人通过一个ip地址访问internet。理论上它应该只允许内部的通信向外到达internet。但是由于错误的配置,它会允许位于防火墙外部的攻击穿过防火墙。wingate常会发生这种错误,在加入irc聊天室时常会看到这种情况。端口:1170服务:【null】说明:木马streaming audio trojan、psyber stream server、voice开放此端口。端口:1234、1243、6711、6776服务:【null】说明:木马subseven2.0、ultors trojan开放1234、6776端口。木马subseven1.0/1.9开放1243、6711、6776端口。端口:1245服务:【null】说明:木马vodoo开放此端口。端口:1433服务:sql说明:microsoft的sql服务开放的端口。端口:1492服务:stone-design-1说明:木马ftp99cmp开放此端口。端口:1500服务:rpc client fixed port session queries说明:rpc客户固定端口会话查询端口:1503服务:netmeeting t.120说明:netmeeting t.120端口:1524服务:ingress说明:许多攻击脚本将安装一个后门shell于这个端口,尤其是针对sun系统中sendmail和rpc服务漏洞的脚本。如果刚安装了防火墙就看到在这个端口上的连接企图,很可能是上述原因。可以试试telnet到用户的计算机上的这个端口,看看它是否会给你一个shell。连接到600/pcserver也存在这个问题。端口:1600服务:issd说明:木马shivka-burka开放此端口。端口:1720服务:netmeeting说明:netmeeting h.233 call setup。端口:1731服务:netmeeting audio call control说明:netmeeting音频调用控制。端口:1807服务:【null】说明:木马spysender开放此端口。端口:1981服务:【null】说明:木马shockrave开放此端口。端口:1999服务:cisco identification port说明:木马backdoor开放此端口。端口:2000服务:【null】说明:木马girlfriend 1.3、millenium 1.0开放此端口。端口:2001服务:【null】说明:木马millenium 1.0、trojan cow开放此端口。端口:2023服务:xinuexpansion 4说明:木马pass ripper开放此端口。端口:2049服务:nfs说明:nfs程序常运行于这个端口。通常需要访问portmapper查询这个服务运行于哪个端口。端口:2115服务:【null】说明:木马bugs开放此端口。端口:2140、3150服务:【null】说明:木马deep throat 1.0/3.0开放此端口。端口:2500服务:rpc client using a fixed port session replication说明:应用固定端口会话复制的rpc客户端口:2583服务:【null】说明:木马wincrash 2.0开放此端口。端口:2801服务:【null】说明:木马phineas phucker开放此端口。端口:3024、4092服务:【null】说明:木马wincrash开放此端口。端口:3128服务:squid说明:这是squid http代理服务器的默认端口。攻击者扫描这个端口是为了搜寻一个代理服务器而匿名访问internet。也会看到搜索其他代理服务器的端口8000、8001、8080、8888。扫描这个端口的另一个原因是用户正在进入聊天室。其他用户也会检验这个端口以确定用户的机器是否支持代理。端口:3129服务:【null】说明:木马master paradise开放此端口。端口:3150服务:【null】说明:木马the invasor开放此端口。端口:3210、4321服务:【null】说明:木马schoolbus开放此端口端口:3333服务:dec-notes说明:木马prosiak开放此端口端口:3389服务:超级终端说明:windows 2000终端开放此端口。端口:3700服务:【null】说明:木马portal of doom开放此端口端口:3996、4060服务:【null】说明:木马remoteanything开放此端口端口:4000服务:qq客户端说明:腾讯qq客户端开放此端口。端口:8000服务:oicq说明:腾讯qq服务器端开放此端口。端口:8010服务:wingate说明:wingate代理开放此端口。端口:8080服务:代理端口说明:www代理开放此端口。端口:13223服务:powwow说明:powwow是tribal voice的聊天程序。它允许用户在此端口打开私人聊天的连接。这一程序对于建立连接非常具有攻击性。它会驻扎在这个tcp端口等回应。造成类似心跳间隔的连接请求。如果一个拨号用户从另一个聊天者手中继承了ip地址就会发生好象有很多不同的人在测试这个端口的情况。这一协议使用opng作为其连接请求的前4个字节。端口:17027服务:conducent说明:这是一个外向连接。这是由于公司内部有人安装了带有conducent"adbot"的共享软件。conducent"adbot"是为共享软件显示广告服务的。使用这种服务的一种流行的软件是pkware。51cto学院APP手机软件端口:137说明:sql named pipes encryption over other protocols name lookup(其他协议名称查找上的sql命名管道加密技术)和sql rpc encryption over other protocols name lookup(其他协议名称查找上的sql rpc加密技术)和wins netbt name service(wins netbt名称服务)和wins proxy都用这个端口。端口:161说明:simple network management protocol(smtp)(简单网络管理协议)。端口:162说明:snmp trap(snmp陷阱)端口:445说明:common internet file system(cifs)(公共internet文件系统)端口:464说明:kerberos kpasswd(v5)。另外tcp的464端口也是这个用途。端口:500说明:internet key exchange(ike)(internet密钥交换)端口:1645、1812说明:remot authentication dial-in user service(radius)authentication(routing and remote access)(远程认证拨号用户服务)端口:1646、1813说明:radius accounting(routing and remote access)(radius记帐(路由和远程访问))端口:1701说明:layer two tunneling protocol(l2tp)(第2层隧道协议)端口:1801、3527说明:microsoft message queue server(microsoft消息队列服务器)。还有tcp的135、1801、2101、2103、2105也是同样的用途。端口:2504说明:network load balancing(网络平衡负荷) msconfig
TCP/IP协议中的端口,端口号的范围从0到65535,各种常用程序使用的标准端口: 应用协议 端口号/协议 说明ftp-data20/tcp FTP, dataftp21/tcpFTP. controltelnet 23/tcpsmtp25/tcp Simple Mail Transfer Protocoltime 37/tcp timservertime 37/udp timserverdomain 53/tcpDomain Name Serverdomain 53/udpDomain Name Servertftp 69/udpTrivial File Transfergopher70/tcphttp80/tcp www-http World Wide Webpop3 110/tcpPost Office Protocol-Version 3nntp119/tcp Network News Transfer Protocolnetbios-ns137/tcp NETBIOS Name Servicenetbios-ns137/udp NETBIOS Name Servicenetbios-dgm 138/udp NETBIOS Datagram Servicenetbios-ssn139/tcp NETBIOS Session Serviceimap143/tcp Internet Message Access Protocolsnmp 161/udp SNMPsnmptrap162/udp SNMP trapirc194/tcp Internet Relay Chat Protocolipx 213/udpIPX over IPldap 389/tcpLightweight Directory Access Protocolhttps443/tcphttps443/udpuucp540/tcpldaps 636/tcp LDAP over TLS/SSLdoom 666/tcp Doom Id Softwaredoom 666/udpDoom Id Softwarephone 1167/udpConference callingms-sql-s 1433/tcpMicrosoft-SQL-Serverms-sql-s 1433/udpMicrosoft-SQL-Serverms-sql-m1434/tcp Microsoft-SQL-Monitorms-sql-m1434/udpMicrosoft-SQL-Monitorwins 1512/tcpMicrosoft Windows Internet Name Servicewins 1512/udpMicrosoft Windows Internet Name Servicel2tp1701/udp Layer Two Tunneling Protocol1720/tcpQICQ 4000/udpQICQ 8000/udp Socks协议 1080/udp

TCP协议详解及实战解析【精心整理收藏】
TCP协议是在TCP/IP协议模型中的运输层中很重要的一个协议、负责处理主机端口层面之间的数据传输。主要有以下特点:1.TCP是面向链接的协议,在数据传输之前需要通过三次握手建立TCP链接,当数据传递完成之后,需要通过四次挥手进行连接释放。2.每一条TCP通信都是两台主机和主机之间的,是点对点传输的协议。3.TCP提供可靠的、无差错、不丢失、不重复,按序到达的服务。4.TCP的通信双方在连接建立的任何时候都可以发送数据。TCP连接的两端都设有发送缓存和接收缓存,用来临时存放双向通信的数据。5.面向字节流。在数据传输的过程中如果报文比较长的话TCP会进行数据分段传输,每一条分段的TCP传输信息都带有分段的序号,每一段都包含一部分字节流。接收方根据每段携带的的序号信息进行数据拼接,最终拼接出来初始的传输数据。但是在整个传输的过程中每一段TCP携带的都是被切割的字节流数据。所以说TCP是面向字节流的。a.TCP和UDP在发送报文时所采用的方式完全不同。TCP并不关心应用程序一次把多长的报文发送到TCP缓存中,而是根据对方给出的窗口值和当前网络拥塞的程度来决定一个报文段应包含多少个字节(UDP发送的报文长度是应用程序给出的)。b.如果应用程序传送到TCP缓存的数据块太大,TCP就可以把它划分短一些再传。TCP也可以等待积累有足够多的字节后再构建成报文段发送出去。各字段含义:源端口:发送端的端口号目的端口:接收端的端口号序号:TCP将发送报文分段传输的时候会给每一段加上序号,接收端也可以根据这个序号来判断数据拼接的顺序,主要用来解决网络报乱序的问题确认号:确认号为接收端收到数据之后进行排序确认以及发送下一次期待接收到的序号,数值 = 接收到的发送号 + 1数据偏移:占4比特,表示数据开始的地方离TCP段的起始处有多远。实际上就是TCP段首部的长度。由于首部长度不固定,因此数据偏移字段是必要的。数据偏移以32位为长度单位,因此TCP首部的最大长度是60(15*4)个字节。控制位:URG:此标志表示TCP包的紧急指针域有效,用来保证TCP连接不被中断,并且督促 中间层设备要尽快处理这些数据;ACK:此标志表示应答域有效,就是说前面所说的TCP应答号将会包含在TCP数据包中;有两个取值:0和1, 为1的时候表示应答域有效,反之为0;PSH:这个标志位表示Push操作。所谓Push操作就是指在数据包到达接收端以后,立即传送给应用程序, 而不是在缓冲区中排队;RST:这个标志表示连接复位请求。用来复位那些产生错误的连接,也被用来拒绝错误和非法的数据包;SYN:表示同步序号,用来建立连接。SYN标志位和ACK标志位搭配使用,当连接请求的时候,SYN=1, ACK=0;连接被响应的时候,SYN=1,ACK=1;这个标志的数据包经常被用来进行端口扫描。扫描者发送 一个只有SYN的数据包,如果对方主机响应了一个数据包回来 ,就表明这台主机存在这个端口;但是由于这 种扫描方式只是进行TCP三次握手的第一次握手,因此这种扫描的成功表示被扫描的机器不很安全,一台安全 的主机将会强制要求一个连接严格的进行TCP的三次握手;FIN: 表示发送端已经达到数据末尾,也就是说双方的数据传送完成,没有数据可以传送了,发送FIN标志 位的TCP数据包后,连接将被断开。这个标志的数据包也经常被用于进行端口扫描。窗口:TCP里很重要的一个机制,占2字节,表示报文段发送方期望接收的字节数,可接收的序号范围是从接收方的确认号开始到确认号加上窗口大小之间的数据。后面会有实例讲解。校验和:校验和包含了伪首部、TCP首部和数据,校验和是TCP强制要求的,由发送方计算,接收方验证紧急指针:URG标志为1时,紧急指针有效,表示数据需要优先处理。紧急指针指出在TCP段中的紧急数据的最后一个字节的序号,使接收方可以知道紧急数据共有多长。选项:最常用的选项是最大段大小(Maximum Segment Size,MSS),向对方通知本机可以接收的最大TCP段长度。MSS选项只在建立连接的请求中发送。放在以太网帧里看TCP的位置TCP 数据包在 IP 数据包的负载里面。它的头信息最少也需要20字节,因此 TCP 数据包的最大负载是 1480 - 20 = 1460 字节。由于 IP 和 TCP 协议往往有额外的头信息,所以 TCP 负载实际为1400字节左右。因此,一条1500字节的信息需要两个 TCP 数据包。HTTP/2 协议的一大改进, 就是压缩 HTTP 协议的头信息,使得一个 HTTP 请求可以放在一个 TCP 数据包里面,而不是分成多个,这样就提高了速度。以太网数据包的负载是1500字节,TCP 数据包的负载在1400字节左右一个包1400字节,那么一次性发送大量数据,就必须分成多个包。比如,一个 10MB 的文件,需要发送7100多个包。发送的时候,TCP 协议为每个包编号(sequence number,简称 SEQ),以便接收的一方按照顺序还原。万一发生丢包,也可以知道丢失的是哪一个包。第一个包的编号是一个随机数。为了便于理解,这里就把它称为1号包。假定这个包的负载长度是100字节,那么可以推算出下一个包的编号应该是101。这就是说,每个数据包都可以得到两个编号:自身的编号,以及下一个包的编号。接收方由此知道,应该按照什么顺序将它们还原成原始文件。收到 TCP 数据包以后,组装还原是操作系统完成的。应用程序不会直接处理 TCP 数据包。对于应用程序来说,不用关心数据通信的细节。除非线路异常,否则收到的总是完整的数据。应用程序需要的数据放在 TCP 数据包里面,有自己的格式(比如 HTTP 协议)。TCP 并没有提供任何机制,表示原始文件的大小,这由应用层的协议来规定。比如,HTTP 协议就有一个头信息Content-Length,表示信息体的大小。对于操作系统来说,就是持续地接收 TCP 数据包,将它们按照顺序组装好,一个包都不少。操作系统不会去处理 TCP 数据包里面的数据。一旦组装好 TCP 数据包,就把它们转交给应用程序。TCP 数据包里面有一个端口(port)参数,就是用来指定转交给监听该端口的应用程序。应用程序收到组装好的原始数据,以浏览器为例,就会根据 HTTP 协议的Content-Length字段正确读出一段段的数据。这也意味着,一次 TCP 通信可以包括多个 HTTP 通信。服务器发送数据包,当然越快越好,最好一次性全发出去。但是,发得太快,就有可能丢包。带宽小、路由器过热、缓存溢出等许多因素都会导致丢包。线路不好的话,发得越快,丢得越多。最理想的状态是,在线路允许的情况下,达到最高速率。但是我们怎么知道,对方线路的理想速率是多少呢?答案就是慢慢试。TCP 协议为了做到效率与可靠性的统一,设计了一个慢启动(slow start)机制。开始的时候,发送得较慢,然后根据丢包的情况,调整速率:如果不丢包,就加快发送速度;如果丢包,就降低发送速度。Linux 内核里面 设定 了(常量TCP_INIT_CWND),刚开始通信的时候,发送方一次性发送10个数据包,即"发送窗口"的大小为10。然后停下来,等待接收方的确认,再继续发送。默认情况下,接收方每收到 两个TCP 数据包,就要 发送 一个确认消息。"确认"的英语是 acknowledgement,所以这个确认消息就简称 ACK。ACK 携带两个信息。发送方有了这两个信息,再加上自己已经发出的数据包的最新编号,就会推测出接收方大概的接收速度,从而降低或增加发送速率。这被称为"发送窗口",这个窗口的大小是可变的。注意,由于 TCP 通信是双向的,所以双方都需要发送 ACK。两方的窗口大小,很可能是不一样的。而且 ACK 只是很简单的几个字段,通常与数据合并在一个数据包里面发送。即使对于带宽很大、线路很好的连接,TCP 也总是从10个数据包开始慢慢试,过了一段时间以后,才达到最高的传输速率。这就是 TCP 的慢启动。TCP 协议可以保证数据通信的完整性,这是怎么做到的?前面说过,每一个数据包都带有下一个数据包的编号。如果下一个数据包没有收到,那么 ACK 的编号就不会发生变化。举例来说,现在收到了4号包,但是没有收到5号包。ACK 就会记录,期待收到5号包。过了一段时间,5号包收到了,那么下一轮 ACK 会更新编号。如果5号包还是没收到,但是收到了6号包或7号包,那么 ACK 里面的编号不会变化,总是显示5号包。这会导致大量重复内容的 ACK。如果发送方发现收到 三个 连续的重复 ACK,或者超时了还没有收到任何 ACK,就会确认丢包,即5号包遗失了,从而再次发送这个包。通过这种机制,TCP 保证了不会有数据包丢失。TCP是一个滑动窗口协议,即一个TCP连接的发送端在某个时刻能发多少数据是由滑动窗口控制的,而滑动窗口的大小实际上是由两个窗口共同决定的,一个是接收端的通告窗口,这个窗口值在TCP协议头部信息中有,会随着数据的ACK包发送给发送端,这个值表示的是在接收端的TCP协议缓存中还有多少剩余空间,发送端必须保证发送的数据不超过这个剩余空间以免造成缓冲区溢出,这个窗口是接收端用来进行流量限制的,在传输过程中,通告窗口大小与接收端的进程取出数据的快慢有关。另一个窗口是发送端的拥塞窗口(Congestion window),由发送端维护这个值,在协议头部信息中没有,滑动窗口的大小就是通告窗口和拥塞窗口的较小值,所以拥塞窗口也看做是发送端用来进行流量控制的窗口。滑动窗口的左边沿向右移动称为窗口合拢,发生在发送的数据被确认时(此时,表明数据已被接收端收到,不会再被需要重传,可以从发送端的发送缓存中清除了),滑动窗口的右边沿向右移动称为窗口张开,发生在接收进程从接收端协议缓存中取出数据时。随着发送端不断收到的被发送数据的ACK包,根据ACK包中的确认序号和通告窗口大小使滑动窗口得以不断的合拢和张开,形成滑动窗口的向前滑动。如果接收进程一直不取数据,则会出现0窗口现象,即滑动窗口左边沿与右边沿重合,此时窗口大小为0,就无法再发送数据。在TCP里,接收端(B)会给发送端(A)报一个窗口的大小,叫Advertised window。1.在没有收到B的确认情况下,A可以连续把窗口内的数据都发送出去。凡是已经发送过的数据,在未收到确认之前都必须暂时保留,以便在超时重传时使用。2.发送窗口里面的序号表示允许发送的序号。显然,窗口越大,发送方就可以在收到对方确认之前连续发送更多数据,因而可能获得更高的传输效率。但接收方必须来得及处理这些收到的数据。3.发送窗口后沿的后面部分表示已发送且已收到确认。这些数据显然不需要再保留了。4.发送窗口前沿的前面部分表示不允许发送的,应为接收方都没有为这部分数据保留临时存放的缓存空间。5.发送窗口后沿的变化情况有两种:不动(没有收到新的确认)和前移(收到了新的确认)6.发送窗口前沿的变化情况有两种:不断向前移或可能不动(没收到新的确认)TCP的发送方在规定时间内没有收到确认就要重传已发送的报文段。这种重传的概念很简单,但重传时间的选择确是TCP最复杂的问题之一。TCP采用了一种自适应算法,它记录一个报文段发出的时间,以及收到响应的确认的时间这两个时间之差就是报文段的往返时间RTT。TCP保留了RTT的一个加权平均往返时间。超时重传时间RTO略大于加权平均往返时间RTT:即Round Trip Time,表示从发送端到接收端的一去一回需要的时间,tcp在数据传输过程中会对RTT进行采样(即对发送的数据包及其ACK的时间差进行测量,并根据测量值更新RTT值,具体的算法TCPIP详解里面有),TCP根据得到的RTT值更新RTO值,即Retransmission TimeOut,就是重传间隔,发送端对每个发出的数据包进行计时,如果在RTO时间内没有收到所发出的数据包的对应ACK,则任务数据包丢失,将重传数据。一般RTO值都比采样得到的RTT值要大。如果收到的报文段无差错,只是未按序号,中间还缺少一些序号的数据,那么能否设法只传送缺少的数据而不重传已经正确到达接收方的数据?答案是可以的,选择确认就是一种可行的处理方法。如果要使用选项确认SACK,那么在建立TCP连接时,就要在TCP首部的选项中加上“允许SACK”的选项,而双方必须都事先商定好。如果使用选择确认,那么原来首部中的“确认号字段”的用法仍然不变。SACK文档并没有明确发送方应当怎么响应SACK.因此大多数的实现还是重传所有未被确认的数据块。一般说来,我们总是希望数据传输的更快一些,但如果发送方把数据发送的过快,接收方就可能来不及接收,这会造成数据的丢失。所谓流量控制就是让发送方的发送速率不要太快,要让接收方来得及接收。在计算机网络中的链路容量,交换节点中的缓存和处理机等,都是网络的资源。在某段时间,若对网络中某一资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分,网络的性能就要变坏。这种情况就叫做拥塞。拥塞控制方法:1.慢开始和拥塞避免2.快重传和快恢复3.随机早期检测1.一开始,客户端和服务端都处于CLOSED状态2.先是服务端主动监听某个端口,处于LISTEN状态(比如服务端启动,开始监听)。3.客户端主动发起连接SYN,之后处于SYN-SENT状态(第一次握手,发送 SYN = 1 ACK = 0 seq = x ack = 0)。4.服务端收到发起的连接,返回SYN,并且ACK客户端的SYN,之后处于SYN-RCVD状态(第二次握手,发送 SYN = 1 ACK = 1 seq = y ack = x + 1)。5.客户端收到服务端发送的SYN和ACK之后,发送ACK的ACK,之后处于ESTABLISHED状态(第三次握手,发送 SYN = 0 ACK = 1 seq = x + 1 ack = y + 1)。6.服务端收到客户端的ACK之后,处于ESTABLISHED状态。(需要注意的是,有可能X和Y是相等的,可能都是0,因为他们代表了各自发送报文段的序号。)TCP连接释放四次挥手1.当前A和B都处于ESTAB-LISHED状态。2.A的应用进程先向其TCP发出连接释放报文段,并停止再发送数据,主动关闭TCP连接。3.B收到连接释放报文段后即发出确认,然后B进入CLOSE-WAIT(关闭等待)状态。TCP服务器进程这时应通知高层应用进程,因而从A到B这个方向的连接就释放了,这时TCP连接处于半关闭状态,即A已经没有数据发送了。从B到A这个方向的连接并未关闭,这个状态可能会持续一些时间。4.A收到来自B的确认后,就进入FIN-WAIT-2(终止等待2)状态,等待B发出的连接释放报文端。5.若B已经没有向A发送的数据,B发出连接释放信号,这时B进入LAST-ACK(最后确认)状态等待A的确认。6.A再收到B的连接释放消息后,必须对此发出确认,然后进入TIME-WAIT(时间等待)状态。请注意,现在TCP连接还没有释放掉,必须经过时间等待计时器(TIME-WAIT timer)设置的时间2MSL后,A才进入CLOSED状态。7。B收到A发出的确认消息后,进入CLOSED状态。以请求百度为例,看一下三次握手真实数据的TCP连接建立过程我们再来看四次挥手。TCP断开连接时,会有四次挥手过程,标志位是FIN,我们在封包列表中找到对应位置,理论上应该找到4个数据包,但我试了好几次,实际只抓到3个数据包。查了相关资料,说是因为服务器端在给客户端传回的过程中,将两个连续发送的包进行了合并。因此下面会按照合并后的三次挥手解释,若有错误之处请指出。第一步,当主机A的应用程序通知TCP数据已经发送完毕时,TCP向主机B发送一个带有FIN附加标记的报文段(FIN表示英文finish)。第二步,主机B收到这个FIN报文段之后,并不立即用FIN报文段回复主机A,而是先向主机A发送一个确认序号ACK,同时通知自己相应的应用程序:对方要求关闭连接(先发送ACK的目的是为了防止在这段时间内,对方重传FIN报文段)。第三步,主机B的应用程序告诉TCP:我要彻底的关闭连接,TCP向主机A送一个FIN报文段。第四步,主机A收到这个FIN报文段后,向主机B发送一个ACK表示连接彻底释放。这是因为服务端在LISTEN状态下,收到建立连接请求的SYN报文后,把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。而关闭连接时,当收到对方的FIN报文时,仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据,己方也未必全部数据都发送给对方了,所以己方可以立即close,也可以发送一些数据给对方后,再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接,因此,己方ACK和FIN一般都会分开发送。原因有二:一、保证TCP协议的全双工连接能够可靠关闭二、保证这次连接的重复数据段从网络中消失先说第一点,如果Client直接CLOSED了,那么由于IP协议的不可靠性或者是其它网络原因,导致Server没有收到Client最后回复的ACK。那么Server就会在超时之后继续发送FIN,此时由于Client已经CLOSED了,就找不到与重发的FIN对应的连接,最后Server就会收到RST而不是ACK,Server就会以为是连接错误把问题报告给高层。这样的情况虽然不会造成数据丢失,但是却导致TCP协议不符合可靠连接的要求。所以,Client不是直接进入CLOSED,而是要保持TIME_WAIT,当再次收到FIN的时候,能够保证对方收到ACK,最后正确的关闭连接。再说第二点,如果Client直接CLOSED,然后又再向Server发起一个新连接,我们不能保证这个新连接与刚关闭的连接的端口号是不同的。也就是说有可能新连接和老连接的端口号是相同的。一般来说不会发生什么问题,但是还是有特殊情况出现:假设新连接和已经关闭的老连接端口号是一样的,如果前一次连接的某些数据仍然滞留在网络中,这些延迟数据在建立新连接之后才到达Server,由于新连接和老连接的端口号是一样的,又因为TCP协议判断不同连接的依据是socket pair,于是,TCP协议就认为那个延迟的数据是属于新连接的,这样就和真正的新连接的数据包发生混淆了。所以TCP连接还要在TIME_WAIT状态等待2倍MSL,这样可以保证本次连接的所有数据都从网络中消失。硬件速度网络和服务器的负载请求和响应报文的尺寸客户端和服务器之间的距离TCP 协议的技术复杂性TCP 连接建立握手;TCP 慢启动拥塞控制;数据聚集的 Nagle 算法;用于捎带确认的 TCP 延迟确认算法;TIME_WAIT 时延和端口耗尽。介绍完毕,就这?是的,就这。补充:大部分内容为网络整理,方便自己学习回顾,参考文章:TCP 协议简介TCP协议图文详解什么是TCP协议?wireshark抓包分析——TCP/IP协议TCP协议的三次握手和四次挥手TCP协议详解TCP带宽和时延的研究(1)

本文由 在线网速测试 整理编辑,转载请注明出处,原文链接:https://www.wangsu123.cn/news/307892.html。