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WireShark抓包报文结构分析

时间:03-22来源:作者:点击数:

TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。由IETF的RFC 793定义TCP层是位于IP层之上,应用层之下的中间层。不同主机的应用层之间经常需要可靠的、像管道一样的连接。

WireShark抓包报文结构分析_tcpip

(图片来源于网络)

为了解报文结构,我就把上次抓的Telnet的报文拿出来分析了一下。具体如下:

WireShark抓包报文结构分析_wireshark_02

物理链路层中数据用电信号传输,对应0和1,一个信号为1 bit;报文中为16进制(0x表示),一个占4位(bit),一组占8 bit。

最外层(Ethernet II,数据链路层封装)占用14*8=112 bit。

其中6*8=48 bit(1-48 bit)为目的MAC地址;

6*8=48 bit(49-96 bit)为源MAC地址;

2*8=16 bit(97-112 bit)表示封装协议为IPv4。

WireShark抓包报文结构分析_wireshark_03

第二层(IP,网络层)占用20*8=160 bit。

其中113-116 bit表示IP协议版本号为4,即IPv4;

117-120 bit表示报文头长度共20字节(byte,1 byte=8 bit),占用80 bit长度;

121-128 bit表示DS Field(区分服务域),占用8 bit,前6 bit为DSCP(区分服务代码点,即DS标记值),后2 bit为CU或ECN(显示拥塞通知),这两部分共同组成一个可扩展性相对较强的方法以此来保证IP的服务质量;

129-144 bit表示总长度,此处为60,

145-160 bit表示标识符

161-176 bit表示标志和片移位,如果报文有分片相关属性,此处标志会变化;

177-184 bit表示TTL值;

185-192 bit表示内层封装协议,本报文中为TCP协议;

193-208 bit表示头部校验和;

209-240 bit表示源IP地址,转换为点分10进制即为10.1.1.2;

241-272 bit表示目的IP地址,转换为点分10 进制即为10.1.1.2。

WireShark抓包报文结构分析_tcpdump_04

第三层(TCP,传输层)占用剩余位。

273-288 bit为源端口号;

288-304 bit为目的端口号;

305-336 bit为序列号,即TCP三次握手中的seq;

337-368 bit为应答码,即TCP三次握手中的ack;

369-384 bit为SYN标志位,即TCP三次握手中的SYN;

385-400 bit为窗口大小;

401-416 bit为校验和;

417-432 bit为URG位,urgent机制,是用于通知应用层需要接收urgent data,在urgent data接收完成后,通知应用层urgent data数据接收完毕;

433-592 bit为20bytes的各类options,其中:

433-464 bit为MMS相关项,包含8 bit的类型(2为Maxium Segment Size,TCP一次传输发送的最大数据段长度),8 bit的长度,16bit的MMS值;

465-472 bit为MOP相关项;

473-496 bit为滑动窗口项;

497-512 bit为允许SACK项(选择确认,TCP收到乱序数据后,会将其放入乱序队列中,然后发送重复ACK给对端。对端收到多个重复的ACK后,就会推测到可能发生了数据丢失,再重传数据。如果乱序的数据比较零散,则这种机制的效率会很低。使用SACK选项可以告知发包方收到了哪些数据,发包方收到这些信息后就会知道哪些数据丢失,然后立即重传缺失部分即可。这就大大提高了数据重传的速度。)

513-592 bit为时间戳项,包含报文发送时间TSvla和接收端接收时间TSecr。(当发送端收到ACK Segment后,取出TSscr,和当前时间做算术差,即可完成一次RTT的测量。若非通过Timestamp Option来计算RTT,大部分TCP实现只会以“每个Window采样一次”的频率来测算RTT。因此通过Timestamp Option,可以实现更密集的RTT采样,使RTT的测算更精确。)

然后我抓了一个本地访问远程主机的报文来对比一些关键位的信息,如下:

WireShark抓包报文结构分析_tcpip_05

可以看到是请求远程桌面的回包,由目的主机的3389回包。个别关键字段如下:

WireShark抓包报文结构分析_tcpip_06

最外层,因为跨三层转发,所有目的MAC地址为网关设备MAC地址,源MAC地址为服务器网卡信息,此处用的是一台安装VMWare ESXI的服务器上的虚拟机。

WireShark抓包报文结构分析_tcpip_07

网络层,可以看到我的电脑IP地址为172.2.105.16,服务器IP地址为172.2.216.70;协议为TCP,TTL值为64,报文不允许分片,报文长度为1500 bytes。数了一下,报文共5e0行,缺6个,转换为10进制,就是95行,一行16组,为16*94-4=1514,1组8 bit为1个byte,去掉数据链路层的14 bytes,正好1500 bytes。

WireShark抓包报文结构分析_网络通信_08

传输层,可以看到源端口为3389(远程桌面端口号),目的端口为53672;TCP分片长度为1460,此报文序列号为25588,下一个报文序列号为27048,窗口大小为254,TCP载荷为1460 bytes。

WireShark抓包报文结构分析_网络通信_09

数据段内容主要是长度,为1460 bytes,与传输层中TCP载荷大小相同。

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