tcp数据转发(tcp数据转发原理)

TCP/IP协议介绍 TCP/IP的通讯协议这部分简要介绍一下TCP/IP的内部结构，为讨论与互联网有关的安全问题打下基础。TCP/IP协议组之所以流行，部分原因是因为它可以用在各种各样的信道和底层协议（例如T1和X.25、以太网以及RS-232串行接口）之上。确切地说，TCP/IP协议是一组包括TCP协议和IP协议，UDP （User Datagram Protocol）协议、ICMP（Internet Control Message Protocol）协议和其他一些协议的协议组。TCP/IP整体构架概述TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。传统的开放式系统互连参考模型，是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。这7层是:物理层、数据链路层、网路层、传输层、话路层、表示层和应用层。而TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。这4层分别为：应用层：应用程序间沟通的层，如简单电子邮件传输（SMTP）、文件传输协议（FTP）、网络远程访问协议（Telnet）等。传输层：在此层中，它提供了节点间的数据传送服务，如传输控制协议（TCP）、用户数据报协议（UDP）等，TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中，这一层负责传送数据，并且确定数据已被送达并接收。互连网络层：负责提供基本的数据封包传送功能，让每一块数据包都能够到达目的主机（但不检查是否被正确接收），如网际协议（IP）。网络接口层：对实际的网络媒体的管理，定义如何使用实际网络（如Ethernet、Serial Line等）来传送数据。TCP/IP中的协议以下简单介绍TCP/IP中的协议都具备什么样的功能，都是如何工作的：1． IP网际协议IP是TCP/IP的心脏，也是网络层中最重要的协议。IP层接收由更低层（网络接口层例如以太网设备驱动程序）发来的数据包，并把该数据包发送到更高层---TCP或UDP层；相反，IP层也把从TCP或 UDP层接收来的数据包传送到更低层。IP数据包是不可靠的，因为IP并没有做任何事情来确认数据包是按顺序发送的或者没有被破坏。IP数据包中含有发送它的主机的地址（源地址）和接收它的主机的地址（目的地址）。高层的TCP和UDP服务在接收数据包时，通常假设包中的源地址是有效的。也可以这样说，IP地址形成了许多服务的认证基础，这些服务相信数据包是从一个有效的主机发送来的。IP确认包含一个选项，叫作IP source routing，可以用来指定一条源地址和目的地址之间的直接路径。对于一些TCP和UDP的服务来说，使用了该选项的IP包好像是从路径上的最后一个系统传递过来的，而不是来自于它的真实地点。这个选项是为了测试而存在的，说明了它可以被用来欺骗系统来进行平常是被禁止的连接。那么，许多依靠IP源地址做确认的服务将产生问题并且会被非法入侵。2. TCP如果IP数据包中有已经封好的TCP数据包，那么IP将把它们向‘上’传送到TCP层。TCP将包排序并进行错误检查，同时实现虚电路间的连接。TCP数据包中包括序号和确认，所以未按照顺序收到的包可以被排序，而损坏的包可以被重传。TCP将它的信息送到更高层的应用程序，例如Telnet的服务程序和客户程序。应用程序轮流将信息送回TCP层，TCP层便将它们向下传送到IP层，设备驱动程序和物理介质，最后到接收方。面向连接的服务（例如Telnet、FTP、rlogin、X Windows和SMTP）需要高度的可靠性，所以它们使用了TCP。DNS在某些情况下使用TCP（发送和接收域名数据库），但使用UDP传送有关单个主机的信息。3.UDPUDP与TCP位于同一层，但对于数据包的顺序错误或重发。因此，UDP不被应用于那些使用虚电路的面向连接的服务，UDP主要用于那些面向查询---应答的服务，例如NFS。相对于FTP或Telnet，这些服务需要交换的信息量较小。使用UDP的服务包括NTP（网络时间协议）和DNS（DNS也使用 TCP）。欺骗UDP包比欺骗TCP包更容易，因为UDP没有建立初始化连接（也可以称为握手）（因为在两个系统间没有虚电路），也就是说，与UDP相关的服务面临着更大的危险。4.ICMPICMP与IP位于同一层，它被用来传送IP的的控制信息。它主要是用来提供有关通向目的地址的路径信息。ICMP的‘Redirect’信息通知主机通向其他系统的更准确的路径，而‘Unreachable’信息则指出路径有问题。另外，如果路径不可用了，ICMP可以使TCP连接‘体面地’终止。 PING是最常用的基于ICMP的服务。5. TCP和UDP的端口结构TCP和UDP服务通常有一个客户/服务器的关系，例如，一个Telnet服务进程开始在系统上处于空闲状态，等待着连接。用户使用Telnet客户程序与服务进程建立一个连接。客户程序向服务进程写入信息，服务进程读出信息并发出响应，客户程序读出响应并向用户报告。因而，这个连接是双工的，可以用来进行读写。 两个系统间的多重Telnet连接是如何相互确认并协调一致呢？TCP或UDP连接唯一地使用每个信息中的如下四项进行确认：

（1）主机在封装数据包之前，必须要知道目的端IP地址。在封装数据帧之前，必须要知道去往目的网络的路由以及下一跳的MAC地址。 （2）如果主机接收到一个不是发往自己的数据帧，在检验帧头中的目的MAC地址之后会丢弃该帧。 （3）传输层会检查TCP或UDP报文头中的目的端口号，以此来识别特定应用。 （4）服务器可以只通过源IP地址识别两台主机的HTTP流量，另外TCP报文头中包含的源端口也可以被用来区分同一台主机通过不同的浏览器发起的不同的会话。

1、当你把要传送的数据传递给TCP后，TCP把这些信息分成很多个数据包(这种数据包称为TCP分组)，每一个分组都包含有一个序号。接着TCP分组被传递给IP层，IP层把这个TCP分组放在一个IP数据包的数据部分。然后，这个IP数据包被传到目的主机。目的主机 上的IP层，把IP数据包的数据部分(即TCP分组)传递给TCP层。TCP接收到分组后，检查数据包的正确性，如果不正确，通知源计算机重新送该IP包。利用分组的序号来将数据按照原来的顺序排列，然后送给应用层。换句话说，IP的工作是把原始数据(数据包)从一地传送到另一地；TCP的工作是管理这种流动并确保其数据是正确的。在IP层，信息不是一个恒定的流，而是一个个小的数据包，这种数据包称为IP数据报。所有要发送的信息都必须被拆成IP数据包，才能在IP网上传送。IP数据报中最主要的内容有：源计算机的地址信息、目的计算机的地址信息、要传输的数据。当发送一个数据包时，计算机首先根据目的地址决定将其发送给谁，如果目的计算机与源计算机在同一个物理网络中，则直接将这个数据报发送给它。如果目的计算机与源计算机不在同一个物理网络中，则发送给路由器，路由器这个特殊的计算机连在了两个网络之中，因此可以同时与两个网络中的计算机通信。路由器在收到数据包后，根据目的地址决定是直接发给目的计算机(如果在同一个物理网络中)，还是转发给另一台计算机(如果不在同一个物理网络中)。

如何使用TCP向远端SERVER传输数据 (发送与接收) 1. 如何使用TCP向远端SERVER传输数据先要建立一个TCP连接.模块作为CLIENT向远程的SERVER发起一个TCP连接,要成功建立连接需要SERVER端为连接到INTERNET的一台PC,而且该PC的IP地址是公网的IP地址(可以用拨号的方式获得,如在PC局域网内部则无法建立连接),然后该PC运行我们的SERVER软件,这时就可以在模块端用AT命令与SERVER建立TCP连接(AT+CIPSTART="TCP","SERVER的IP地址","SERVER的端口号"),连接成功后会返回CONNECTOK.然后就可以用AT+CIPSEND发送数据到SERVER,若SERVER有数据,模块自动通过串口接收.要关闭TCP连接可用AT+CIPCLOSE命令.2. 如何使用UDP向远端SERVER传输数据先要注册一个UDP端口(AT+CIPSTART="UDP","SERVER的IP地址","SERVER的端口号"),成功后返回CONNECT OK.然后用AT+CIPSEND发送UDP包到SERVER,若SERVER有数据,模块自动接收,从串口送出.3. 如何发送数据要发送数据必须先要建立TCP连接或注册一个UDP连接.有3种方式发送数据.可变长度的数据发送可以用AT+CIPSEND命令,返回"$amp;>amp;$quot;后输入发送的数据,ctrl+z(0x1a)启动发送.固定长度的数据发送用AT+CIPSEND=LENGTH命令,返回"> "后输入发送的数据,当输入的数据长度等于LENGTH的时候自动发送,不需结束符.还有一种自动发送方式,先用AT+CIPATS=,命令设定自动发送的时间,然后用AT+CIPSEND返回"$amp;>amp;$quot;输入要发送的数据,等定时到了之后自动发送输入的数据.发送完成之后返回SEND OK.此时处于命令态,若有数据发送再重复以上的步骤就可以了.注意:每次发送的数据长度应小于1024bytes.4. 如何接收数据接收数据为自动接收,若有远端数据则自动接收.可以用AT+CIPHEAD=1在接收的数据前面自动加上标识.SIMCOM Application Note for SIM100 TCP/IP AT Commands45. 如何使用SIM100TCP的SERVER功能模块可以配置为TCPSERVER,接收来自远端的TCP数据.具体的操作如下:AT+CIPCSGP=1,"cmnet"(GPRS方式)AT+CLPORT="TCP","PORT" (设定侦听的TCP的端口号)AT+CIPSERVER (启动SERVER功能,成功后返回SERVER OK,这时候已经启动了SERVER功能,开始侦听PORT)AT+CIFSR (获得SERVER的IP地址)或者:AT+CIPCSGP=0,"17201","172","172", 2 (CSD方式,置为CSD连接,拨17201,用户名和密码皆为172,连接速率为9600)AT+CLPORT="TCP","PORT"(设定侦听的TCP端口号)AT+CIPSERVER(启动SERVER功能,成功后返回CONNECT 9600 和 SERVER OK,这时候已经启动了SERVER功能,开始侦听PORT)AT+CIFSR (获得SERVER的IP地址)可以用SMS通知远端模块本SERVER的IP地址和端口号,以便远端可以与之连接,收发数据.这时远端的模块就可以与本SERVER建立连接,收发数据了.如有CLIENT连接到SERVER,SERVER端会显示 REMOTE CLIENT的IP地址和端口号.这时候SERVER就可以接收来自REMOTE CLIENT的TCP数据包(不含TCP头)了.注意:目前TCP SERVER不能同时支持多个TCP连接.SIMCOM Application Note for SIM100 TCP/IP AT Commands56. 如何使用UDP,接收来自远端的数据可以使用SIM100TCP的UDP功能,接收来自远端的UDP数据.具体过程如下:AT+CIPCSGP=1,"cmnet"(GPRS方式)AT+CLPORT="UDP","端口号"(设置UDP端口号)AT+CSTT (启动TCP任务,成功后返回OK)AT+CIICR (激活场景,成功后返回OK)AT+CIFSR (获得本地IP地址)AT+CIPSTART="UDP","REMOTE IP ADDR","REMOTE PORT"(注册UDP连接,其中"REMOTE IP ADDR"和"REMOTE PORT"可以随便设置一个,成功后返回CONNECT OK)或者AT+CIPCSGP=0,"17201","172","172", 2 (CSD方式,置为CSD连接,拨17201,用户名和密码皆为172,连接速率为9600)AT+CLPORT="UDP","PORT"(设定UDP端口号)AT+CSTT (启动TCP任务)AT+CIICR (激活场景,成功后返回CONNECT 9600和OK)AT+CIFSR (获得本地IP地址)AT+CIPSTART="UDP","REMOTE IP ADDR","REMOTE PORT"(注册UDP连接,其中"REMOTE IP ADDR"和"REMOTE PORT"可以随便设置一个,成功后返回CONNECT OK)此时就模块就可以接收到远端的UDP包.可以用AT+CIPSRIP=1在收到的UDP包的前面加上标识和发送方的IP地址和端口号.SIMCOM Application Note for SIM100 TCP/IP AT Commands67. 如何使用DNS功能利用SIM100TCP的DNS可直接连接到一个域名,或者可以用DNS解析域名获得IP地址.具体步骤如下:直接连接到一个域名1:先配置DNSAT+CDNSCFG="211.136.18.171" (以上海为例)2:选择域名还是IP地址AT+CDNSORIP=1(选择域名)3:建立连接AT+CIPSTART="TCP","", "80" (连接到SERVER)4:发送数据AT+CIPSEND返回"$amp;>amp;$quot;后开始发送数据,ctrl+z启动发送.解析域名获得IP地址1:先激活一个移动场景AT+CSTTAT+CIICRAT+CIFSR2:配置DNSAT+CDNSCFG="211.136.18.171" (以上海为例)3:解析域名,获得IP地址AT+CDNSGIP=""返回该域名的IP地址8. 如何检测是否在线,断线后有什么提示可以用AT+CIPSTATUS查询TCP所处的状态,具体状态请参考AT命令集,若处于连接状态则返回CONNECTOK.断线后会主动返回CLOSE信息,同时TCP状态为IP CLOSE.9. 如何区分接收的数据是AT命令的响应还是来自远端设定AT+CIPHEAD=1,这样来自SERVER的数据前面就会自动加上一个标志,其格式为:+IPD(datalength),+IPD为标识,datalength为来自SERVER端数据的长度.这样就可以区分是来自SERVER的数据还是AT命令的相应.SIMCOM Application Note for SIM100 TCP/IP AT Commands710. 如何使用SIM100TCP建立点对点的TCP连接,传输数据用GPRS方式的具体步骤为:第一台:AT+CLPORT="TCP","3030"AT+CIPSERVER (启动SERVER功能,开始侦听3030端口)AT+CIFSR(获取本地IP地址)AT+CLPORT="TCP","3000"(设置本地TCP端口)第二台:AT+CLPORT="TCP","2020"AT+CIPSERVER (启动SERVER功能,开始侦听2020端口)AT+CIFSR(获取本地IP地址)AT+CLPORT="TCP","2000"(设置本地TCP端口)第一台:AT+CIPSTART="TCP","REMOTE IP ADDR","2020" (REMOTEIP ADDR可由对方发SMS得到)已经建立连接第二台:AT+CIPSTART="TCP","REMOTE IP ADDR","3030"已经建立连接之后任何一方就可以向另外一方发数据(用AT+CIPSEND发送)也可以用CSD方式建立,具体操作如下:第一台:AT+CIPCSGP=0,"17201","172","172", 2 (CSD方式,置为CSD连接,拨17201,用户名和密码皆为172,连接速率为9600)AT+CLPORT="TCP","3030"AT+CIPSERVER (启动SERVER功能,开始侦听3030端口)AT+CIFSR(获取本地IP地址)AT+CLPORT="TCP","3000"第二台:AT+CIPCSGP=0,"17201","172","172", 2 (CSD方式,置为CSD连接,拨17201,用户名和密码皆为172,连接速率为9600)AT+CLPORT="TCP","2020"AT+CIPSERVER (启动SERVER功能,开始侦听2020端口)AT+CIFSR(获取本地IP地址)AT+CLPORT="TCP","2000"SIMCOM Application Note for SIM100 TCP/IP AT Commands8第一台:AT+CIPSTART="TCP","REMOTE IP ADDR","2020" (REMOTEIP ADDR可由对方发SMS得到)已经建立连接第二台:AT+CIPSTART="TCP","REMOTE IP ADDR","3030"已经建立连接之后任何一方就可以向另外一方发数据(用AT+CIPSEND发送)SIMCOM Application Note for SIM100 TCP/IP AT Commands911. 如何使用SIM100TCP实现多个模块之间的互相通信目前SIM100TCP不支持多个TCP同时连接,但是可以用UDP方式来实现.可以用模块启动UDP功能,这样模快就可以接收来自远端的UDP包,可以通过收到的UDP包获取发送方的IP地址和端口号,然后本模块就可以作出应答,回应一个UDP包,实现相互的通讯.下面是一个简单的例子:假设A,B,C三个模块要相互通信,可以用以下的方式实现(以GPRS方式为例)1:A,B,C分别初始化如下:AT+CIPCSGP=1,"cmnet"(GPRS方式)AT+CLPORT="UDP","端口号"(设置UDP端口号)AT+CSTT (启动TCP任务,成功后返回OK)AT+CIICR (激活场景,成功后返回OK)AT+CIFSR (获得本地IP地址)AT+CIPSTART="UDP","REMOTE IP ADDR","REMOTE PORT"(注册UDP连接,其中"REMOTE IP ADDR"和"REMOTE PORT"可以随便设置一个,成功后返回CONNECT OK)2:若A要向B发送数据,只要这样就可以了:AT+CIPCLOSE (注销当前UDP连接)AT+CIPSTART="UDP","B的IP地址","B的端口号"(注册新的UDP连接)(成功后会返回CONNECTOK和OK)AT+CIPSEND (发送数据)若C有数据发给A,则A自动接收到,同时可以获得C的IP地址和端口号,这样A就可以发UDP包给C了,具体过程跟上面类似.SIMCOM Application Note for SIM100 TCP/IP AT Commands1012. TCP连接出错后应该如何处理若在建立TCP连接的过程中出现错误或者SERVER断线,则先用AT+CIPCLOSE关闭TCP连接(本地IP地址不变),然后再重新建立连接.若其他时候可以用AT+CIPSHUT关闭PDP Context(本地IP地址会改变),然后重新建立连接.13. 如何建立一个点对点的CSD连接首先要确保SIM卡已开通CSD业务,直接呼叫对方号码(数据呼叫,非语音呼叫),对方用ATA应答,然后会返回CONNECT 9600,这时候双方进入完全的透明数据传输状态,双方都可以收发数据,发+++后返回命令态(注意+++的前后0.5秒内必须无数据传输才能返回 命令态),ATO可返回数据态.ATH可结束本次CSD连接.

socket.BeginAccept(delegate (result) { Socket socket = (Socket)result.AsyncState; },socket); 接着在回调内部调用socket的EndAccept就可以获取端口了，,