TCP/IP 协议
TCP/IP 不是一个协议，而是一个协议族的统称。里面包括IP 协议、 IMCP 协议、TCP 协议。
这里有儿个需要注意的知识点：
?互联网地址：也就是IP 地址，一般为网络号+子网号+主机号
?域名系统：通俗的来说，就是一个数据库，可以将主机名转换成IP 地址 ? RFC ： TCP/IP 协议的标准文档
?端口号：一个逻辑号码，IP 包所带有的标记
? Socket ：应用编程接口
数据链路层的工作特性：
?为IP 模块发送和接收IP 数据报
?为ARP 模块发送ARP 请求和接收ARP 应答（ARP ：地址解析协议，将IP 地 址转换
成MAC 地址）
? 为RARP 发送RARP 请求和接收RARP 应答 接下来我们了解一下TCP/IP 的工作流
程：
数据链路层从ARP 得到数据的传递信息，再从IP 得到具体的数据信息 IP 协议
IP 协议头当中，最重要的就是TTL （IP 允许通过的最大网段数量）字 段（八位），规定该数据包能穿过儿个路山之后才会被抛弃。
IP 路由选择 版本首部长圍区分服务
总长度 标识 标志 片偏移 生存时间 协议 首部检验利
源地址
目的地址 可选字段（长度可变） 填充
I
4 8 24 31
部分 16 19 数 据 部 分
固
皆定
部分 发送在前
IP 数据
箝古畫帕igiKMudeu
ICMP 协议（网络控制文协议）
将IP 数据包不能传送的错误信息传送给主机
查询报文
1. ping 査询：主机是否可达，通过计算间隔时间和传送多少个包的数量
2. 子网掩码
3. 时间戳：获得当询时间
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ARP 协议工作原理
(
e?*Aw>?a? R 宇 Msas J ■轴曲3?9血"{ T *1 > r^?WARpr?s 爸旁丰0?榜 ?ommeu 差错报文 不产生的悄况： 1.ICMP差错报文不产生差错报文 2.源地址为零地址、环U地址、广播地址、多播地址 IP路由器选择协议 静态路由选择 静态路由选择 1?配置接口以默认方武生成路山表项，或者使用route add手动添加表项 2.ICMP报文（ICHPA定向报文）更新表项 3.动态路山选择（只使用在路山之间） RIP （路由信息协议） 分布式的基于距离向量（路由器到每一个tl的网络的距离记录）的路山选择协议 rout er承担的工作: 1.给每一个已知路山器发送RIP请求报文，要求给出完整的路山表 2.如果接受请求，就将自己的路由表交给请求者；如果没有，就处理IP请求表 项（自己部分+跳数/没有的部分+16） 3.接受回应，更新路山表 4.定期更新路山表（一般为30s,只能说太频繁、） OSPF （开放最短路径优先协议） 分布式链路状态（和这两个路山器都有接口的网络）协议 1.当链路状态发生变化时，釆用可幕的洪泛法，向所有的路山器发送信息 （相邻的所有路山器的链路状态） 2.最终会建立一个全网的拓扑结构图 TCP/IP的三次握手，四次分手 首先我们先来了解TCP报文段 首免我们先来了第TCP 报文最 糠端□ 目的端口 序号 wq 序毛 启沏氏53?字节託 _ 确认号 Ack 二 1J7砲 Ackz?:; 窗口 检验和 紧急指针 TCP 首却 TCP 报文段挪!躺分 IP 首詔 IP 数据报的数抿咅於 重要的标志我在图中也有标记，重点了解标志位 ACK ： RST ： SYN ： FIN ： 确认丿了:号有效 重置连接 发起了一个新连接 释放一个连接 三次握手的过程（客户端我们用A 表示，服务器端用B 表示） 前 提：A 主动打开，B 被动打开 前!長：A 主动？丁开.B 被劲打开 ???& i 动门开 ?动杆开 svH-a sea” SYN-l^CX?-l,wx)-v,^rx-l cLoseo LISTEH SYN-RCVO ESTA9LISHCO 1.在建立连接之前，B 先创建TCB （传输控制块），准备接受客户进程的连 接请 求，处于LISTEN （监听）状态 选项（长度収） TCP '%字节的 国定首都 2.A首先创建TCB,然后向B发出连接请求，SYN置1,同时选择初始序号 seq=Xr 进入SYN-SEND （同步已发送）状态 3.B收到连接请求后向A发送确认，SYN置1, ACK置1,同时产生一个确认序号 ack=x+lo同时随机选择初始序号seq=y,进入SYN-RCVD （同步收 至IJ）状态 4.A收到确认连接请求后，ACK置1,确认号ack=y+l, seq=x+l?进入到 ESTABLISHED （已建立连接）状态。向B发出确认连接，最后B也进入到 ESTABLISHED （已建立连接）状态。 简单来说，就是 1.建立连接时，客户端发送SYN包（SYN=i ）到服务器，并进入到SYN-SEND 状 态，等待服务器确认 2.服务器收到SYN包，必须确认客户的SYN （ack=i + l）,同时自己也发送一 个SYN包（SYN=k）,即SYN+ACK包，此时服务器进入SYX-RECV状态 3.客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认报ACK （ack=k+l） > 此 包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手在此穿插一个知识点就是SYN攻击，那么什么是SYN攻击？发生的条件是什么？怎么避免？ 在三次握乎过程中，Server发送SYN-ACK之后，收到Client的ACK 之前的TCP连接称为半连接（half-open connect）,此时Server处于 SYN.RCVD状态，当收到ACK后，Server转入ESTABLISHED状态。SYN攻击就是Client在短时间内伪造大量不存在的IP地址，并向Server不断地发送SYN包，Server 回复确认包，并等待Client的确认，山于源地址是不存在的，因此，Server 需要不断重发直至超时，这些伪造的SYN包将产时间占用未连接队列，导致正常的SYN请求因为队列满而被丢弄，从而引起网络堵塞其至系统瘫痪。SYN 攻击时一种典型的DDOS攻击，检测SY\ 攻击的方式非常简单，即当Server上有大量半连接状态且源IP地址是随机的，则可以断定遭到SYN攻击了，使用如下命令可以让之现行： #netstat -nap I grep SYN_RECV 四次分手的过程（客户端我们用A表示，服务器端用B表示） 山于TCP连接时是全双工的，因此每个方向都必须单独进行关闭。这一原则是当一方完成数据发送任务后，发送一个FIN来终止这一方向的链接。收到一个FIN只是意味着这一方向上没有数据流动，既不会在收到数据，但是在这个TCP连接上仍然能够发送数据，知道这一方向也发送了 FIN.首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而歼一方则执行被动关闭。询提：A主动关闭，B被动关闭 有人可能会问， 要四次挥手？ 这是因为服务端在LISTEN 状态下，收到建立连接请求的SY\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FIX 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FI\报文给对方来表示同意现在关闭连 接，因此，己方ACK 和 FIN-般都会分开发送。 1. A 发送一个FIN,用来关闭A 到B 的数据传送，A 进入FIN_WAIT_1状态。 2. B 收到FIX 后，发送一个ACK 给A,确认序号为收到序号+ 1 （与SYN 相 同，一 个FIX 占用一个序号），B 进入CLOSE_WAIT 状态。 3. B 发送一个FIN,用来关闭B 到A 的数据传送，B 进入LAST.ACK 状态。 4. A 收到FIX 后，A 进入TIME_WAIT 状态，接着发送一个ACK 给B,确认序号 为收 到序号+ 1, B 进入CLOSED 状态，完成四次挥手。 简单来说就是 1. 客户端A 发送一个 4） O 2. 服务器B 收到这个FIX, 文段5） C 和SYN —样， 3. 服务器B 关闭与客户端A 的连接，发送一个FIX 给客户端A （报文段 6） O 4. 客户端A 发回ACK 报文确认，并将确认序号设置为收到序号加1 （报文段 7) O A 在进入到TIME-WAIT 状态后，并不会马上释放TCP,必须经过时间 等待为什么连接的时候是三次握手，而断开连接的时候需 用来关闭客户A 到服务器B 的数据传送（报文段 它发回一个ACK,确认序号为收到的序号加1 （报 一 个FIX 将占用一个序号。 CLOSED CLOSED 讣时器设置的时间2MSL （最长报文段寿命），A才进入到CLOSED状态?为什么？ 1.话了保证A发送的最后一个ACK报文段能够到达B 2.防止“已失效的连接请求报文段"出现在本连接中 0K?是不是很难懂的感觉？那我们来说的“人性化点的”吧三次握手流程 1.客户端发个请求“开门呐，我要进来"给服务器 2.服务器发个“进来吧，我去给你开门"给客户端 3.客户端有很客气的发个“谢谢，我要进来了”给服务器四次挥手流程 1.客户端发个“时间不早了，我要走了”给服务器，等服务器起身送他 2.服务器听到了，发个“我知道了，那我送你出门吧"给客户端，等客户端走 3.服务器把门关上后，发个“我关门了"给客户端，然后等客户端走（尼玛、矫 悄啊） 4.客户端发个“我知道了，我走了”，之后自己就走了 三次握手 置位概念：根据TCP的包头字段，存在3个巫要的标识ACK、SY厂 FIX ACK：表示验证字段SYN：位数置1,表示建立TCP连接FIN：位数置1,表示断开TCP连接 三次握手过程说明： 1?山客户端发送建立TCP连接的请求报文，其中报文中包含seq序列号，是山发送端随机生成的，并且将报文中的SYN字段置为1,表示需要建立TCP 连接。（SYX=1, seq=x, x为随机生成数值）2?山服务端回复客户端发送的TCP连接请求报文，其中包含seq序列号，是山回复端随机生成的，并且将SYN置为1,而且会产生ACK字段，ACK字段数值是在客户端发送过来的序列号seq的基础上加1进行回复，以便客户端收到信息时，知晓自己的TCP建立请求已得到验证。（SYE, ACK=x+l, seq=y, y为随机生成数值）这里的ack加1可以理解为是确认和谁建立连接。3?客户端收到服务端发送的TCP建立验证请求后，会使自己的序列号加1表示，并且再次回复ACK验证请求，在服务端发过来的seq±加1进行回复。 （SYN=1, ACK=y+b seq=x+l） I四次挥手 四次挥手过程说明： 1?客户端发送断开TCP连接请求的报文，其中报文中包含seq序列号，是山发送端随机生成的，并且还将报文中的FIN字段置为1,表示需要断开 TCP连接。（FIX=1, seq=x, x山客户端随机生成）2?服务端会回复客户端发送的TCP断开请求报文，其包含seq序列号，是由回复端随机生成的，而且会产生ACK字段，ACK字段数值是在客户端发过来的seq序列号基础上加1进行回复，以便客户端收到信息时，知晓自己的TCP断开请求已经得到验证。 （FIX=1, ACK=x+l, seq=y, y山服务端随机生成）3?服务端在回复完客户端 的TCP断开请求后，不会马上进行TCP连接的断开，服务端会先确保断开前，所有传输到A的数据是否已经传输完毕，一旦确认传输数据完毕，就会将回复报文的F叮字段置1,并且产生随机seq序列号。 （FIN=b ACK=x+l, seq=z, z山服务端随机生成）4?客户端收到服务端的 TCP 断开请求后，会回复服务端的断开请求，包含随机生成的seq字段和 ACK字段，ACK字段会在服务端的TCP断开请求的seq基础上加1,从而完成服务端请求的验证回复。（FIN=1, ACK=z+l, seq二h, h为客户端随机生成） 至此TCP断开的4次挥手过程完毕 I 11种状态 1?一开始，建立连接之前服务器和客户端的状态都为CLOSED； 2?服务器创建socket后开始监听，变为LISTEN状态；3?客户端请求建立连接，向服务器发送SYN报文，客户端的状态变味SYN_SENT： 4?服务器收到客户端的报文后向客户端发送ACK和SYN报文，此时服务器的状态变为SYN_RCVD； 5?然后，客户端收到ACK、SYN,就向服务器发送ACK,客户端状态变为 ESTABLISHED； 6?服务器端收到客户端的ACK后变为ESTABLISHED。此时3 次握手完成，连接建立！ 由于TCF连接是全双工的，断开连接会比建立连接麻烦一点 点《 1.；/户端先向服务器发送FIX报文，请求断开连接，其状态变为 FIN.WAITl： 2.服务器收到FIN后向客户端发送ACK,服务器的状态W边 CLOSEJVAIT： 3.客户端收到ACK后就进入FIN_ffAIT2状态，此时连接已经断开7 —半了。如果服务器还有数据要发送给客户端，就会继续发送； 4. 直到发完数据，就会发送FI\报文，此时服务器进入LAST_ACK状态；5?客户端收到服务器的FIN后，马上发送ACK给服务器，此时客户端进入 TIME.WAIT状态；6.再过了 2MSL长的时间后进入CLOSED状态。服务器收到客户端的ACK就进入CLOSED状态° 至此，还有一个状态没有出来：CLOSING状态。 CLOSING状态表示；客户端发送了 FIN,但是没有收到服务器的ACK,却收到了服务器的FIN,这种情况发生在服务器发送的 ACK丢包的时候，因为网络传输有时会有童外。 ?LISTEN：等待从任何远端TCP和端口的连接请求。?SYN.SENT：发送完一个连接请求后等待一个匹配的连接请求。-SYN^RECEIVED：发送连接请求并且接收到匹配的连接请求以后等待连接请求确认。-ESTABLISHED：表示一个打开的连接，接收到的数据可以被投递给用户。连接的数据传输阶段的正常状态。?FIN^ffAIT_l：等待远端TCP的连接终止请求，或者等待之前发送的连接终止请求的确认。?FIN_ffAIT_2：等待远端TCP的连接终止请求。?CLOSE—WAIT：等待本地用户的连接终止请求。?CLOSING：等待远端 TCP的连接终止请求确认。?LAST^ACK：等待先询发送给远端TCP的连接终止请求的确认（包括它字节的连接终止请求的确认）?TIMEJfALb等待足够的时间过去以确保远端TCP接收到它的连接终止请求的确认。? TIME_WAIT两个存在的理由：?可鼎的实现tcp全双工连接的终止；?允 许老的重复分节在网络中消逝。-CLOSED：不在连接状态（这是为方便描述假想的状态，实际不存在）
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