第二部分TCPIP及常用協(xié)議分析

1、.第二部分TCP/IP及常用協(xié)議分析.1 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議以太網(wǎng)技術(shù) Xerox，Intel，DEC.1.1 802.3布線介質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)10Base5 粗同軸粗同軸10Base2 細(xì)同軸細(xì)同軸10BaseT 雙絞線雙絞線 10BaseF MMF100BaseT 雙絞線雙絞線100BaseF MMF/SMF1000BaseX 屏蔽短雙絞線屏蔽短雙絞線/MMF/SMF1000BaseT 雙絞線雙絞線10 Base 5.1.2 以太網(wǎng)幀格式PA ：前同步碼：前同步碼 - 10101010序列，用于使接收方與發(fā)送方同步序列，用于使接收方與發(fā)送方同步SFD：幀首定界：幀首定界 - 10101011DA：目的地

2、址：目的地址 - MAC 地址地址 SA：源地址：源地址 - MAC地址地址LEN：數(shù)據(jù)長度（數(shù)據(jù)部分的字節(jié)數(shù)）（：數(shù)據(jù)長度（數(shù)據(jù)部分的字節(jié)數(shù)）（0-1500B）Type：類型：高層協(xié)議標(biāo)識：類型：高層協(xié)議標(biāo)識LLC PDU+pad： 46 - 1500字節(jié)；字節(jié)；pad 填充字段，保證幀長不少于填充字段，保證幀長不少于64字節(jié)字節(jié)FCS：幀校驗(yàn)序列（：幀校驗(yàn)序列（ CRC-32 ）FCSPA SALENSFDDALLC PDUPadFCSSATypePADADataPad.2 ARP協(xié)議 解決以太網(wǎng)地址轉(zhuǎn)換的問題； 物理地址48位，IP地址32位； ARP允許主機(jī)在只知道同一網(wǎng)絡(luò)上一個目的站

3、IP地址的情況下，找到目的主機(jī)的物理地址。AXBY廣播針對B的ARP請求IP地址不符，丟棄IP地址相符，應(yīng)答IP地址不符，丟棄得到B的物理地址. ARP屬于網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議； ARP報文封裝在數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層的幀中，并進(jìn)行標(biāo)識。(以太網(wǎng):0806H)報 文幀 數(shù) 據(jù) 區(qū)幀首部硬件類型 協(xié)議類型硬件地址長度發(fā)送方硬件地址（b0-b3)發(fā)送硬件地址（b4-b5)發(fā)送IP地址（b2-b3)目的硬件地址（b2-b5)目的IP地址（b0-b3)081631協(xié)議地址長度操作發(fā)送IP地址（b0-b1)目的硬件地址（b0-b1).3.1 IP數(shù)據(jù)包格式版本頭標(biāo)長服務(wù)類型總 長標(biāo) 識標(biāo)志片偏移生存時間協(xié) 議

4、頭標(biāo)校驗(yàn)和源 IP 地 址目 的 IP 地 址數(shù) 據(jù)填充域.048161924313 IP協(xié)議.3.2 IP數(shù)據(jù)報格式說明：l版本與協(xié)議類型版本與協(xié)議類型 版本（版本（VERS） - 當(dāng)前當(dāng)前IP協(xié)議版本號是協(xié)議版本號是IPv4；協(xié)議（協(xié)議（Protocol） - 創(chuàng)建該數(shù)據(jù)報數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)的高層協(xié)創(chuàng)建該數(shù)據(jù)報數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)的高層協(xié)議類型，如議類型，如TCP協(xié)議；實(shí)際表示數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)格式；協(xié)議；實(shí)際表示數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)格式； 版本版本 - IP數(shù)據(jù)報報頭的數(shù)據(jù)格式，屬網(wǎng)絡(luò)層的范疇；數(shù)據(jù)報報頭的數(shù)據(jù)格式，屬網(wǎng)絡(luò)層的范疇；協(xié)議協(xié)議 - IP數(shù)據(jù)報數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)格式，屬傳輸層的范疇；數(shù)據(jù)報數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)格式，屬傳輸

5、層的范疇；.長度域：l長度：頭標(biāo)長（長度：頭標(biāo)長（HLEN) 、總長、總長(Total Length)l頭標(biāo)長：頭標(biāo)長： 指出指出32bit長度單元的報頭長度；長度單元的報頭長度； IP數(shù)據(jù)報中除數(shù)據(jù)報中除IP選項與填充域外，其它域?yàn)槎ㄩL；選項與填充域外，其它域?yàn)槎ㄩL； 不含不含IP選項與填充域的普通選項與填充域的普通IP數(shù)據(jù)報報頭長為數(shù)據(jù)報報頭長為“5”； 含含IP選項與填充域的選項與填充域的IP數(shù)據(jù)報報頭長應(yīng)該是數(shù)據(jù)報報頭長應(yīng)該是32bit的整數(shù)倍，假的整數(shù)倍，假如不是則用填充位（如不是則用填充位（padding)添添0湊齊；湊齊；l總長度：總長度： IP數(shù)據(jù)報的長度，以字節(jié)為單位，包括報

6、頭；數(shù)據(jù)報的長度，以字節(jié)為單位，包括報頭； 總長度域?yàn)榭傞L度域?yàn)?6bit； IP數(shù)據(jù)報的最大長度為數(shù)據(jù)報的最大長度為216-1，即，即65535byte； .壽命(TTL) 沿路徑上，每個路由器在處理首部時，需要從壽命字段中減1。其它數(shù)據(jù)報首部字段 首部校驗(yàn)和字段(2B)用于保證首部數(shù)據(jù)的完整性； 源IP地址和目的IP地址； 選項字段，可變長； 填充字段，為保證數(shù)據(jù)報是32b的整數(shù)倍添0。.3.3 數(shù)據(jù)報封裝如果IP數(shù)據(jù)報長度小于傳輸路徑中所有物理網(wǎng)的最大幀長度，則可以直接將數(shù)據(jù)報封裝在一個數(shù)據(jù)幀中。數(shù)據(jù)報頭 數(shù)據(jù)報數(shù)據(jù)區(qū)幀頭幀數(shù)據(jù)區(qū)3.4 數(shù)據(jù)報的大小、網(wǎng)絡(luò)MTU及分片 不同網(wǎng)絡(luò)規(guī)定了不同

7、的MTU；1500 4470 TCP/IP可以把長數(shù)據(jù)報進(jìn)行分片； 分片通常發(fā)生在路由器上。.主機(jī)A主機(jī)B網(wǎng)絡(luò)2MTU=600網(wǎng)絡(luò)1MTU=1500網(wǎng)絡(luò)3MTU=1500R1R2主機(jī)A與主機(jī)B進(jìn)行通信，數(shù)據(jù)報將在R1進(jìn)行分片。每片的大小必須是8的倍數(shù)，分片自動進(jìn)行。數(shù)據(jù)1：600B 數(shù)據(jù)2：600B 數(shù)據(jù)3:200B數(shù)據(jù)報首部分片首部1數(shù)據(jù)1分片首部2數(shù)據(jù)2分片首部3數(shù)據(jù)3數(shù)據(jù)報片1(偏移量0)數(shù)據(jù)報片2(偏移量600)數(shù)據(jù)報片3(偏移量1200).數(shù)據(jù)報的重組 TCP/IP規(guī)定，數(shù)據(jù)報被分片后，到達(dá)目的主機(jī)后進(jìn)行重組。此方法有缺點(diǎn)，但可行。分片控制 標(biāo)識、標(biāo)志和片偏移量三個字段用于控制數(shù)據(jù)報

8、的分片和重組。 標(biāo)識字段(2B)含有標(biāo)識該數(shù)據(jù)報的唯一整數(shù)； 標(biāo)志字段(3b)中分別為0，是否允許分段(0允許,1不允許)、是否是最后分段(0是,1不是）； 片偏移量字段表示數(shù)據(jù)部分的偏移量。.4 ICMP協(xié)議 IP協(xié)議本身沒有任何可以幫助發(fā)送方測試連接性或了解故障的機(jī)制。 ICMP是IP的一部分，在IP實(shí)現(xiàn)中必須包含ICMP。 ICMP報文在IP包中傳送。 ICMP在兩臺機(jī)器上的IP協(xié)議軟件之間提供了通信。 ICMP是一個差錯報告機(jī)制，沒有全部指定對每個可能差錯所采取的措施。 當(dāng)數(shù)據(jù)報產(chǎn)生差錯時，ICMP只向數(shù)據(jù)報的最初源站回報差錯情況，源站把差錯交給相應(yīng)的應(yīng)用程序或采取其他措施來糾正問題。 并非所有錯誤都有源站產(chǎn)生。 數(shù)據(jù)報中只有源站和目的站的地址。.ICMP數(shù)據(jù)ICMP首部數(shù)據(jù)報數(shù)據(jù)區(qū)數(shù)據(jù)報首部幀數(shù)據(jù)區(qū)幀首部ICMP報文格式 每個ICMP報文的前三個字段相同。類型TYPE代碼CODE校驗(yàn)和CHECKSUM 類型字段用來標(biāo)識報文類型；代碼字段提供有關(guān)報文類型的進(jìn)一步信息。 ICMP封裝在IP數(shù)據(jù)報中，隨IP包轉(zhuǎn)發(fā)。 ICMP可能造成擁塞，可能產(chǎn)生異常。.測試目的站的可達(dá)性與狀態(tài)(ping) 使用ICMP報文中的回送請求(echo request)和回送應(yīng)答(echo reply)報文。 主機(jī)或路由器發(fā)送回送請求報文，收到的機(jī)器返回回送應(yīng)答報