网络编程（学习）2024.9.5

news2024/11/13 8:55:37

网络协议头分析

MTU

MSS

粘包和拆包

粘包

粘包原因

解决粘包

拆包

包头分析

以太网头

IP头

编辑

Tcp头

三次握手和四次挥手

三次握手

四次挥手

TCP可靠性的保证

1. 数据包顺序

2. 数据完整性

3.. 确认应答（ACK）

4. 重传机制

5. 流量控制

6. 拥塞控制

7. 连接管理

网络协议头分析

MTU

Maximum Transmit Unit 最大传输单元

物理接口（数据链路层）提供给上层（网络层（IP层））最大一次传输数据的大小。

规定了数据链路层所能传送最大数据长度

以太网为例，缺省MTU=1500字节，这是以太网接口对IP层的约束

如果IP层<=1500字节需要发送，只需要一个IP包就可以

如果IP层>1500字节需要发送，需要分片才能发送（分片：帧）

限制数据包大小的协议是：MTU MSS

MSS

Maximum Segment Size 最大报文长度

TCP提交给IP层最大分段大小，指TCP报文所允许传送数据部分最大长度。

不包含TCP头，MSS式TCP来限制应用层最大发送字节数。

如果MTU=1500,MSS=1500-20-20=1460;

如果有2000字节需要发送

第一个 1460 第二个 540--->拆包

以太网帧完整帧格式

粘包和拆包

粘包

粘包原因

带发送的数据太小，远小于协议允许的最大值。

解决粘包

1.设置相同大小的接收发送数组
2.使用sleep(一般不使用)
3.每个包发送前都加一个尾，接收方识别到特殊的尾部就认为这是一个包
4.在包前面加一个头，这个头是此包的长度，然后接收方先读到的的肯定是头，识别包的大小，然后读刚别到的个数

拆包

拆包：包体长度大于协议规定的最大长度，所以必须做出拆分。

包头分析

以太网头

以太网中封装了源mac地址以及目的mac地址，还有ip类型，以太网又称之为mac头

IP头

Tcp头

Seq：序列号，占4个字节，用于给数据段进行编号的。所有非应答包的数据段，都有seq。

Ack：应答号，用于应答非应答包（握手包，挥手包，数据包）。告诉对方下一次从这个seq编号发送数据包。

SYN：握手包，连接的时候产生的包

FIN：挥手包，断开连接产生的包

PSH：数据包，传输数据时候产生的包

ACK：应答包

PSH Ack = Seq+len;

SYN FIN Ack = Seq+1;

UDP头

三次握手和四次挥手

三次握手

发起方肯定是客户端

第一次握手：客户端发送SYN包（SYN=1, seq=0）给服务器，并进入SYN_SENT状态，等待服务器返回确认包。
第二次握手：服务器接收到SYN包，确认客户端的SYN，发送ACK包（ACK=1 , ack=1），同时发送一个SYN包（SYN=1, seq=0），并进入SYN_RCVD状态。
第三次握手：客户端接收到服务器的SYN包，以及ACK包，进入establish状态，同时向服务器发送ACK包（ACK=1, ack=1）。此时三次握手包发送完毕，服务器也进入establish状态

四次挥手

四次挥手的发起方可能是服务器，也可能是客户端

第一次挥手：主动关闭方发送一个FIN包（FIN=1, seq = u）给被动方，进入FIN_WAIT_1状态；
第二次挥手：被动方接收到FIN包，给主动方发送一个ACK包（ACK=1, ack=u+1）；并进入CLOKSE_WAIT状态。主动方接受到ACK包后，进入FIN_WAIT_2状态。如果有数据没有发送完毕，则继续发送，直到发送完毕为止;
第三次挥手：被动方发送一个FIN包（FIN=1, seq=w），进入LAST_ACK状态.
第四次挥手：主动关闭方收到FIN包，回复一个ACK包（ACK=1, ack=w+1）。被动关闭方收到主动关闭方的ACK后关闭连接。