嵌入式學習——3——TCP-UDP 數據交互,握手,揮手

1、更新源

cd /etc/apt/

sudo cp sources.list sources.list.save?????????????? 將原鏡像備份

sudo vim sources.list ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 將原鏡像修改成阿里源/清華源,如所述

阿里源

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-proposed main restricted universe multiverse deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse

deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-proposed main restricted universe multiverse

deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse

清華源

deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse

deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse

deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse

deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse

deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse

deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse

deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse

deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-proposed main restricted universe multiverse

deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-proposed main restricted universe multiverse

上述操作完畢后,保存退出,執行下列:

sudo apt-get update

2、wireshark使用 抓包工具

1、安裝

1) wireshark的官方下載網站:www.wireshark.org/

2) Linux sudo apt install wireshark

3) 啟動sudo wireshark

設置中文 Edit->Preferences->Appaerance->Language->Chinese

2、抓包

  1. wireshark是捕獲機器上的某一塊網卡的網絡包,當你的機器上有多塊網卡的時候,你需要選擇一個網卡。
  2. 雙擊需要的網卡,開始抓包

3. wireshark與對應的OSI七層模型

服務器和客戶端的代碼不能都運行在ubuntu,因為wireshark抓的是流經真實網卡的數據包。

若將服務器客戶端都運行在ubuntu,數據直接經過虛擬網卡通信,而不會經過真實網卡。

4、包頭分析

4.1?以太網頭

以太網中封裝了源mac地址以及目的mac地址,還有ip類型,以太網又稱之為mac頭

0X0800?只接收發往本機的mac的ip類型的數據幀?

0X0806?只接收發往本機的ARP類型的數據幀

0x8035?只接受發往本機的RARP類型的數據幀

0X0003??接收發往本機的MAC所有類型:ip,arp,rarp數據幀,接收從本機發出去的數據幀,

混雜模式打開的情況下,會接收到非發往本地的MAC數據幀

4.2 IP頭

IP頭中需要掌握用于拆包的部分:id flags fregment_offset

兩個IP地址:源IP與目的IP地址。

TTL:time to live, 指定數據幀可以最多經過幾個路由器。當數據幀被目標方接收后,TTL清除為0.

Linux TTL:64 Winodws:TTL 128

4.3 UDP頭

4.4 TCP頭

Seq:序列號,占4個字節,用于給數據段進行編號的。所有非應答包的數據段,都有seq。

Ack:應答號,用于應答非應答包(握手包,揮手包,數據包)。告訴對方下一次從這個seq編號發送數據包。

SYN? 握手包? ? 連接的時候產生的包

FIN? ? 揮手包? ? 斷開連接產生的包

PSG? ?數據包? ?傳輸數據的時候產生的包

ACK? ?應答包

PSH? ? ? ? ? ?ACK = Seq + len

SYN FIN? ? ACK = Seq + 1

5、TCP三次握手

三次握手的發起方,肯定是客戶端

SYN(同步序號,表示此報文是一個連接請求或者連接接收報文),

ACK(確認位,對接收到報文的確認)

FIN(表示發送方發送完數據,用來釋放一個連接)

第一次握手:客戶端向服務器端發送一個SYN J,表示客戶端向服務器端發送一個連接請求報文,該報文的初始序列號為J。客戶端進入SYN_SENT狀態,等待服務器端確認。

第二次握手:服務器端向客戶端響應一個SYN K, 表示服務器端向客戶端發送一個連接請求報文,該報文的初始序列號為K。并對SYN J進行確認ACK J+1,服務器端進入SYN_RCVD狀態。

第三次握手:客戶端再向服務器端發送一個確認ACK K+1。客戶端和服務器端進入ESTABLISHED狀態,完成三次握手,隨后客戶端和服務器端就可以開始傳送數據了。

6、TCP四次揮手

由于TCP連接是全雙工的,因此每個方向都必須單獨進行關閉。這個原則是當一方完成它的數據發送任務后就能發送一個FIN來終止這個方向的連接。收到一個 FIN只意味著這一方向上沒有數據流動,一個TCP連接在收到一個FIN后仍能發送數據。先進行關閉的一方將執行主動關閉,而另一方被動關閉。

A-----主動關閉方? ?B----被動關閉方

第一次揮手:A發送一個FIN包(FIN=1,seq = u)給B,進入FIN_WAIT_1狀態

第二次揮手:B接收到FIN包,給A發送一個ACK包(ACK=1,ack = u+1),并進入CLOSE_WAIT狀態。A接收到ACK包后,進入FIN_WAIT_2狀態。如果有數據沒有發送完成,則繼續發送,直到發送完成為止

第三次揮手:B發送一個FIN包(FIN=1,seq = w)進入LAST_ACK狀態

第四次揮手:A收到FIN包,回復一個ACK包(ACK=1,ack=w+1)。B收到A的ACK后關閉連接

7、UDP心跳

  1. 在UDP傳輸中,如何知道對端掉線
    1. 心跳包機制。規定每隔指定時間后發送一個心跳包給服務器,服務器回復心跳包應答。
    2. 如果期間服務器多次沒有收到心跳包,或者客戶端多次沒有收到應答,則代表對端掉線。

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