【socket】- Wireshark抓包分析TCP/IP三次握

简介

相信很多人都听说过tcp/ip协议中的三次握手建立连接和四次握手断开连接。在面试的时候，总会被面试官问及。然后很多人并不知道具体的过程。下面我将通过wireshark抓包工具来分析socket建立连接时的三次握手和断开连接的四次握手。

TCP/IP握手，数据传输，挥手

这里先恶补一下TCP/IP相关的知识，如果了解，可以直接滚动到下一节内容跳。

TCP:IP.jpeg

• TCP中的FLAGS字段
  SYN(synchronous)：建立连接
  ACK(acknowledgement)： 响应
  PSH(push)：DATA数据传输
  FIN(finish)：关闭连接
  RST(reset重置)
  URG(urgent) 连接重置

  ACK是可能与SYN，FIN等同时使用的，比如SYN和ACK可能同时为1，它表示的就是建立连接之后的响应，如果只是单个的一个SYN，它表示的只是建立连接。

  TCP的几次握手就是通过这样的ACK表现出来的。但SYN与FIN是不会同时为1的，因为前者表示的是建立连接，而后者表示的是断开连接。

  RST一般是在FIN之后才会出现为1的情况，表示的是连接重置。一般地，当出现FIN包或RST包时，我们便认为客户端与服务器端断开了连接；而当出现SYN和SYN＋ACK包时，我们认为客户端与服务器建立了一个连接。

  PSH为1的情况，一般只出现在 DATA内容不为0的包中，也就是说PSH为1表示的是有真正的TCP数据包内容被传递。

• 其它字段
  Seq(Sequence number)：顺序号码
  Ack(Acknowledge number)：确认号码

• 三次握手(建立连接)
  第一次握手：主机A发送位码为syn＝1,随机产生seqnumber=1234567的数据包 到服务器，主机B由SYN=1知道，A要求建立联机；

  第二次握手：主机B收到请求后要确认联机信息，向A发送ack number=(主机A的seq+1),syn=1,ack=1,随机产生seq=7654321的包

  第三次握手：主机A收到后检查ack number是否正确，即第一次发送的seq number+1,以及位码ack是否为1，若正确，主机A会再发送ack number=(主机B的seq+1),ack=1，主机B收到后确认seq值与ack=1则连接建立成功。

• 四次握手(断开连接)
  由于TCP连接是全双工的，因此每个方向都必须单独进行关闭。这原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个 FIN只意味着这一方向上没有数据流动，一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方执行被动关闭。

  第一次挥手：主动关闭方发送一个FIN=1，主动关闭方可以继续接受数据。

  第二次挥手：被动关闭方发送一个ACK=1给对方。

  第三次挥手：被动关闭方发送一个FIN=1。

  第四次挥手：主动关闭方发送一个ACK=1给被动关闭方。

Wireshark抓包

这里我用socket做了一个长链接，当客户端连接成功后，服务端写数据到客户端。

192.168.2.2：服务端
192.168.2.4：客户端

服务端写数据代码

val p = ByteArray(l + 3)
p[0] = 1
p[1] = (l and 0x0000FF00 shr 8).toByte()
p[2] = (l and 0x000000FF).toByte()
d.copyInto(p,3,0,l)
outputStream.write(p)
outputStream.flush()

这里一共写了61个字节的数据，第二个和第三个放的是后面数据的长度(58个字节)。

抓包，过滤：ip.addr eq 192.168.2.2 and ip.addr eq 192.168.2.4

Wireshark_抓包.png

• 三次握手
  No.分别是：2，3，4

• 数据传输
  No.分别是：5，6
  因为在三次握手成功后，服务端会写数据给客户端，所以这里有数据的传输，由于TCP是可靠传输，需要对接收到的TCP报文进行确认，所以有了No.为6的确认过程。
  传输的数据可以从Wireshark窗口的Data处查看

  
  Wireshark_data.png
• 四次挥手
  No.分别是：254，274，282，302，303，其中有一个是发生了重传。
  我是通过结束服务端进程(Android应用),来断开socket连接。其中254，274总274发生了重传，可以认为第一次挥手。

至于每个过程SYN，ACK，FIN，PSH的变化可以从Info栏可以清晰的看到。选择某一过程，点开下面对应的三角符号，可以查看更加详细的信息。