实验4 TCP协议分析
1、实验目的
- 了解运输层TCP协议基本概念、报文结构
- 分析TCP报文头部
- 分析TCP连接建立过程、TCP连接释放
- 掌握利用tcpdump和wireshark进行tcp协议分析技术。
2、实验环境
- 硬件要求：阿里云云主机ECS 一台。
- 软件要求：Linux/ Windows 操作系统
3、实验内容
TCP是面向连接的、在不可靠的互联网络上提供可靠的端到端通信。它是TCP/IP协议集的核心协议。
TCP为了保证报文传输的可靠，就给每个包一个序号，同时序号也保证了传送到接收端实体的包的按序接收。然后接收端实体对已成功收到的字节发回一个相应的确认（ACK）；如果发送端实体在合理的往返时延（RTT）内未收到确认，那么对应的数据（假设丢失了）将会被重传。
利用wget下载新疆大学主页www.xju.edu.cn，与此同时使用tcpdump抓包。使用wireshark分析TCP数据报文头部，分析建立连接三次握手和分析释放连接的四次挥手。
4、实验结果与分析
- 需给出实验中相关命令、脚本或者代码以及运行截图；
- 对于运行结果和遇到的问题，需给出必要分析说明；
4.1 填写表格
4.1.1利用wget下载新疆大学主页
wget www.xju.edu.cn
4.1.2利用tcpdump抓取数据包
tcpdump -i eth0 -w test.cap
4.1.3将捕获的数据包通过Xshell导出到本机，用Wireshark进行分析
4.1.4根据捕获的数据包，分析TCP的报文结构，将TCP协议中个字段名，字段长度，字段值，字段含义填入下表：
| 字段名 | 字段长度 | 字段值 | 字段含义 |
|---|---|---|---|
| Source Port | 16 | 44353 | 源端口 |
| Destination Port | 16 | 22 | 目的端口 |
| Sequence Number | 32 | 0 | 序列号 |
| Acknowledgment Number | 32 | 0 | 确认序列 |
| Flags | 6 | 0*002（SYN） | 数据偏移 |
| Window | 16 | 29200 | 窗口 |
| Checksum | 16 | 0*5b6d | 校验和 |
| Urgent Pointer | 16 | 0 | 紧急指针 |
4.2 分析建立连接三次握手
4.2.1通过分析实验结果，TCP报文结构由哪几部分组成，其功能是什么？
TCP报文结构：
源端口、目的端口、序列号、确认序号、数据偏移、校验和、紧急指针和窗口。
功能：
源端口：用来标识报文的返回地址
目的端口：指明报文接收计算机上的应用程序地址的接口
序列号：通过其来保证传输过程中不会有重复序号的出现
确认序号：由服务器来告诉客户端该发以第几个字节为开头的数据包
数据偏移：是用来记录TCP报文段第多少个字节后，就开始是数据部分。首部最长可以60个字节。
窗口：用来记录缓存是多少字节的
校验和：由发送端填充，接收端对报文段执行CRC（循环冗余校验，利用除法及余数的原理来作错误侦测）算法以检验TCP报文段在传输中是否损坏。
紧急指针：URG校验位为1才有作用，紧急指针为50，就是1-50个字节是要紧急处理的。
4.2.2 分析建立连接三次握手
4.2.2.1第一次握手：客户端发送一个TCP，标志位为SYN，序列号为0， 代表客户端请求建立连接。
4.2.2.2 第二次握手：服务器发回确认包, 标志位为 SYN,ACK. 将确认序号(Acknowledgement Number)设置为客户的ISN加1.即0+1=1
4.2.2.3 第三次握手：客户端再次发送确认包(ACK) SYN标志位为0,ACK标志位为1.并且把服务器发来ACK的序号字段+1,放在确定字段中发送给对方.并且在数据段放写ISN的+1。
4.3 分析释放连接的四次挥手
4.3.1 第一次挥手：客户端给服务器发送TCP包，用来关闭客户端到服务器的数据传送。将标志位FIN和ACK置为1，序号为X=1，确认序号为Z=1。
4.3.2 第二次挥手：服务器收到FIN后，发回一个ACK(标志位ACK=1),确认序号为收到的序号加1，即X=X+1=2。序号为收到的确认序号=Z。
4.3.3 第三次挥手：服务器关闭与客户端的连接，发送一个FIN。标志位FIN和ACK置为1，序号为Y=1，确认序号为X=2。
4.3.4 第四次挥手：客户端收到服务器发送的FIN之后，发回ACK确认(标志位ACK=1),确认序号为收到的序号加1，即Y+1=2。序号为收到的确认序号X=2。
文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-455110.html
5. 实验小结
（包括遇到的特定问题和解决办法、心得体会、意见与建议等）文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-455110.html
问题与解决办法：
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