最近一段時間參加一些公司的筆試，多次遇到tcp協議關於連線建立與釋放方面的題目，雖然能答對一些，但未能回答完整，事後查閱資料總結如下。
也稱作tcp傳輸控制協議，transport control protocol。可靠的主機到主機層協議。這裡要先強調一下，傳輸控制協議是 osi 網路的第四層的叫法，tcp 傳輸控制協議是 tcp/ip 傳輸的 6 個基本協議的一種。兩個tcp意思非相同。tcp 是一種可靠的面向連線的傳送服務。它在傳送資料時是分段進行的，主機交換資料必須建立乙個會話。它用位元流通訊，即資料被作為無結構的位元組流。通過每個tcp傳輸的字段指定順序號，以獲得可靠性。是在 osi 參考模型中的第四層，tcp是使用ip的網間互聯功能而提供可靠的資料傳輸，ip不停的把報文放到網路上，而tcp是負責確信報文到達。在協同ip的操作中 tcp 負責：握手過程、報文管理、流量控制、錯誤檢測和處理（控制），可以根據一定的編號順序 對非正常順序的報文給予從新排列順序。關於tcp的rfc文件有 rfc793、rfc791、rfc1700。在tcp會話初期，有所謂的「三握手」：對每次傳送的資料量是怎樣跟蹤進行協 商使資料段的傳送和接收同步，根據所接收到的資料量而確定的資料確認數及數 據傳送、接收完畢後何時撤消聯絡，並建立虛連線。為了提供可靠的傳送，tcp在傳送新的資料之前，以特定的順序將資料報的序號，並需要這些包傳送給目標 機之後的確認訊息。 tcp 總是用來傳送大批量的資料。當應用程式在收到資料 後要做出確認時也要用到 tcp。由於tcp需要時刻跟蹤，這需要額外開銷，使得tcp的格式有些顯得複雜。下面就讓我們看乙個tcp的經典案例，這是後來被稱為mitnick攻擊中kevin開創了兩種攻擊技術：tcp會話劫持syn flood（同步洪流）在這裡我們討論的時tcp會話劫持的問題。先讓我們明白 tcp 建立連線的基本簡單的過程。為了建設乙個小型的模仿環境我們假設有3臺接入網際網路的機器。a為攻擊者操縱的攻擊機。b 為中介跳板機器（受信任的伺服器）。c為受害者使用的機器（多是伺服器），這裡把c機器鎖定為目標機器。a機器向b機器傳送syn包，請求建立連線，這時已經響應請求的b機器會向a機器回應 syn/ack 表明同意建立連線，a機器接受到b機器髮當送的syn/ack回應時，傳送應答ack建立a機器與b機器的網路連線。這樣乙個兩台機器之間的tcp通話通道就建立成功了。b終端受信任的伺服器向c機器發起tcp連線，a機器對伺服器發起syn資訊，使c機器不能響應b機器。在同時a機器也向b機器傳送虛假的c機器回應的syn資料報，接收到 syn 資料報的b機器（被c機器信任）開始傳送應答連線建 立的 syn/ack資料報，這時c機器正在忙於響應以前傳送的syn資料而無暇回應b機器，而a機器的攻擊者**出b機器包的序列號（現在的tcp序列號**難度有所加大）假冒c機器向b機器傳送應答ack這時攻擊者騙取b機器的信任，假冒c機器與b機器建立起tcp協議的對話連線。這個時候的c機器還是在響應攻擊者a機器傳送的syn資料。tcp協議棧的弱點：tcp連線的資源消耗，其中包括：資料報資訊、條件狀態、 序列號等。通過故意不完成建立連線所需要的三次握手過程，造成連線一方的資源耗盡。通過攻擊者有意的不完成建立連線所需要的三次握手的全過程，從而造成了c機器的資源耗盡。序列號的可**性，目標主機應答連線請求時返回的syn/ack的序列號時可**的。（早期 tcp 協議棧， 具體的可以參見 1981 年出的關於tcp雛形的rfc793文件）
tcp頭結構tcp協議頭最少20個位元組，包括以下的區域。
tcp 源埠(source port)：16 位的源埠其中包含初始化通訊的埠。源埠 和源 ip 位址的作用是標示報問的返回位址。 tcp 目的埠(destination port)：16 位的目的埠域定義傳輸的目的。這個端 口指明報文接收計算機上的應用程式位址介面。 tcp 序列號（序列碼,sequence number）：32位的序列號由接收端計算機使用，重新分段的報文成最初形式。當syn出現，序列碼實際上是初始序列碼（isn）， 而第乙個資料位元組是 isn+1。這個序列號（序列碼）是可以補償傳輸中的 不一 致。 tcp 應答號(acknowledgment number)：32 位的序列號由接收端計算機使用，重 組分段的報文成最初形式。如果設定了 ack 控制位，這個值表示乙個準備接收 的包的序列碼。資料偏移量(hlen)：4 位包括 tcp 頭大小，指示何處資料開始。保留(reserved)：6 位值域，這些位必須是 0。為了將來定義新的用途所保留。標誌(code bits)：6 位標誌域。表示為：緊急標誌、有意義的應答標誌、推、重置連線標誌、同步序列號標誌、完成傳送資料標誌。按照順序排列是：urg、ack、psh、rst、syn、fin。視窗(window)：16 位，用來表示想收到的每個 tcp 資料段的大小。 校驗位(checksum)：16 位 tcp 頭。源機器基於資料內容計算乙個數值，收資訊 機要與源機器數值 結果完全一樣，從而證明資料的有效性。 優先指標（緊急,urgent pointer）：16 位，指向後面是優先資料的位元組，在 urg 標誌設定了時才有效。如果 urg 標誌沒有被設定，緊急域作為填充。加快處理標 示為緊急的資料段。
選項(option)：長度不定，但長度必須以位元組。如果 沒有 選項就表示這個一字 節的域等於 0。 填充：不定長，填充的內容必須為 0，它是為了數學目的而存在。目的是確保空 間的可**性。保證包頭的結合和資料的開始處偏移量能夠被 32 整除，一般額 外的零以保證 tcp 頭是 32 位的整數倍。
標誌控制功能 urg：緊急標誌 緊急(the urgent pointer) 標誌有效。緊急標誌置位， ack：確認標誌 確認編號(acknowledgement number)欄有效。大多數情況下該標誌位是置位的。 tcp 報頭內的確認編號欄內包含的確認編號(w+1，figure：1)為下乙個預期的序 列編號，同時提示遠端系統已經成功接收所有資料。 psh：推標誌 該標誌置位時，接收端不將該資料進行佇列處理，而是盡可能快將資料轉由應用 處理。在處理 telnet 或 rlogin 等互動模式的連線時，該標誌總是置位的。 rst：復位標誌 復位標誌有效。用於復位相應的 tcp 連線。 syn：同步標誌 同步序列編號(synchronize sequence numbers)欄有效。該標誌僅在三次握手建 立 tcp 連線時有效。它提示 tcp 連線的服務端檢查序列編號，該序列編號為 tcp 連線初始端(一般是客戶端)的初始序列編號。在這裡，可以把 tcp 序列編號看作 是乙個範圍從 0 到 4，294，967，295 的 32 位計數器。通過 tcp 連線交換的資料 中每乙個位元組都經過序列編號。 tcp 報頭中的序列編號欄包括了 tcp 分段中第 在 乙個位元組的序列編號。 fin：結束標誌 帶有該標誌置位的資料報用來結束乙個 tcp 回話，但對應埠仍處於開放狀 態，準備接收後續資料。 服務端處於監聽狀態，客戶端用於建立連線請求的資料報(ip packet)按照 tcp/ip 協議堆疊組合成為 tcp 處理的分段(segment)。
分析報頭資訊： tcp 層接收到相應的 tcp 和 ip 報頭， 將這些資訊儲存到記憶體中。
檢查 tcp 校驗和(checksum)：標準的校驗和位於分段之中(figure：2)。如 果檢驗失敗，不返回確認，該分段丟棄，並等待客戶端進行重傳。查詢協議控制塊(pcb)：tcp 查詢與該連線相關聯的協議控制塊。如果沒 有找到，tcp 將該分段丟棄並返回 rst。(這就是 tcp 處理沒有埠監聽情況下的 機制) 如果該協議控制塊存在，但狀態為關閉，服務端不呼叫 connect()或 listen()。該分段丟棄，但不返回 rst。客戶端會嘗試重新建立連線請求。 建立新的 socket：當處於監聽狀態的 socket 收到該分段時，會建立乙個子 socket，同時還有 socket()，tcpcb()和pub()建立。這時如果有錯誤發生，會通過標誌位來拆除相應的socket和釋放記憶體，tcp 連線失敗。如果快取佇列處 於填滿狀態，tcp 認為有錯誤發生，所有的後續連線請求會被拒絕。這裡可以看 出 syn flood 攻擊是如何起作用的。 丟棄：如果該分段中的標誌為 rst 或 ack，或者沒有 syn 標誌，則該分段丟 棄。並釋放相應的記憶體。
tcp連線過程中各種狀態的意義：listen（監聽來自遠方 tcp 埠的連線請求），syn-sent（在傳送連線請求後等待匹配的連線請求），syn-received（在收到和傳送乙個連線請求後等待對連線請求的確認），established（代表乙個開啟的連線，資料可以傳送給使用者），fin-wait-1（等待遠端 tcp 的連線中斷請求，或先前的連線中斷請求的確認），fin-wait-2（從遠端 tcp 等待連線中斷請求），close-wait（等待從本地使用者發來的連線中斷請求），closing（等待遠端 tcp 對連線中斷的確認），last-ack（等待原來發向遠端 tcp 的連線中斷請求的確認），time-wait （等待足夠的時間以確保遠端 tcp 接收到連線中斷請求的確認），closed（沒有任何連線狀態）。tcp連線過程是狀態的轉換，促使發生狀態轉換的是使用者呼叫：open，send，receive，close，abort 和 status。
序列號請注意，我們在tcp連線中傳送的位元組都有乙個序列號。因為編了號，所以可以確認它們的收到。對序列號的確認是累積性的。tcp 必須進行的序列號比較操作種類包括以下幾種：①決定一些傳送了的但未確認的序列號。②決定所有的序列號都已經收到了。③決定下乙個段中應該包括的序列號。對於傳送的資料 tcp 要接收確認，確認時必須進行的： snd.una = 最老的確認了的序列號。 snd.nxt = 下乙個要傳送的序列號。 seg.ack = 接收 tcp 的確認，接收 tcp 期待的下乙個序列號。 seg.seq = 乙個資料段的第乙個序列號。 seg.len = 資料段中包括的位元組數。 seg.seq+seg.len-1 = 資料段的最後乙個序列號。 如果乙個資料段的序列號小於等於確認號的值，那麼整個資料段就被確認了。而在接收資料時下面的比較操作是必須的：rcv.nxt = 期待的序列號和接收視窗的最低沿。 rcv.nxt+rcv.wnd：1 = 最後乙個序列號和接收視窗的最高沿。seg.seq = 接收到的第乙個序列號。 seg.seq+seg.len:1=接收到的最後乙個序列號。
TCP建立連線與釋放連線
tcp建立連線與釋放連線 tcp建立連線與釋放連線 最近複習準備 計算機網路 考試，感覺tcp協議建立連線與釋放連線這兩個過程比較重要，所以把自己理解的部分寫下來。1.建立連線 三次握手 1 客戶端傳送乙個syn包給伺服器，然後等待應答。2 伺服器端回應給客戶端乙個ack 1 syn 1的tcp資料...
TCP IP TCP建立連線與釋放連線
tcp ip tcp建立連線與釋放連線 小狼 1.建立連線 三次握手 客戶端傳送乙個syn包給伺服器，然後等待應答 伺服器端回應給客戶端乙個ack 1 syn 1的tcp資料段 客戶必須再次回應伺服器端乙個ack確認資料段 2.釋放連線 四次握手 tcp客戶端傳送乙個fin，關閉客戶端到伺服器端的資...
TCP建立連線與釋放連線
tcp建立連線與釋放連線 最近複習準備 計算機網路 考試，感覺tcp協議建立連線與釋放連線這兩個過程比較重要，所以把自己理解的部分寫下來。1.建立連線 三次握手 1 客戶端傳送乙個syn包給伺服器，然後等待應答。2 伺服器端回應給客戶端乙個ack 1 syn 1的tcp資料段。3 客戶必須再次回應伺...