2022-09-22 10:47:54
程序员老石
码龄4年
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1、TCP概述
1、点对点
一个发送方，一个接收方
2、可靠地，按顺序的字节流
没有报文边界
3、管道化（流水线）
TCP拥塞控制和流量控制设置
窗口大小
4、发送和接收缓存
5、全双工数据
在同一连接中数据流双向流动
MSS:最大报文段大小
6、面向连接：
在数据交换之前，通过握手（交换控制报文）初始化发送方、接收方的状态变量
7、有流量控制
发送方不会淹没接收方
2、TCP报文段的首部格式
1、TCP是面向字节流的，但是TCP传送的数据单元是报文段
2、一个TCP报文段分为首部和数据两部分
3、TCP首部的最小长度是20字节
4、首部固定部分各字段的意义如下：
1）源端口和目的端口
各占2个字节（1字节 = 8bit），分别写入源端口号和目的端口号。
2）序号（报文段序号）：报文段首字节在字节流的编号。
占4个字节，在一个TCP连接中传送的字节流中的每一个字节都按照顺序编号，整个要传送的字节流的起始序号必须在连接建立是设置。首部中的序号字段值则指的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。
3）确认号
占4个字节，是期望收到对方下一个报文段的第一个数据字节的序号。
总之，确认号 = N，则表明：到序号N-1为止的所有数据都已正确收到。
主机A发送X是从42开始，发送一个字节C【报文段中只包含一个字节】，主机B发送的ACK=79，说明78及以前的数据都收到了，告诉主机A希望再从X=79开始传
4）数据偏移
占4位，它指出TCP报文段的数据起始处距离TCP报文段起始处有多远。
5）紧急URG
当URG设置为1时，发送应用进程就告诉发送方的TCP有紧急数据要传送。于是发送方TCP就把紧急数据插入到本报文段数据的最前面，而在紧急数据后面的数据仍是普通数据。这时要与首部中紧急指针字段配合使用。
6）确认ACK
仅当ACK=1时确认号字段才有效。当ACK=0时，确认号无效。
TCP规定，在连接建立后所有传送的报文段都必须把ACK设置为1
7）窗口
5、MSS：最大报文段长度
MSS是每一个TCP报文段中的数据字段的最大长度。
数据字段加上TCP首部才等于整个的TCP的报文段。所有MSS并不是整个TCP报文段的最大长度。而是TCP报文段长度减去TCP首部长度。
MSS应尽可能大些，只要在IP层传输时不需要再分片就行。对网络的使用率就高一些。如果TCP报文段十分长，那么在IP层传输时就有可能要分解成多个短数据报片。在终点要把收到的各个短数据报片转配成原来的TCP报文段。当传输出错时还要进行重传。这些也都会使开销增大。
若主机没有填写这一项，则MSS的默认值是536字节长。因此，所有在互联网上的主机都应能接受的报文段长度是536+20（固定首部长度） = 556字节。
6、往返时间RTT
第一，用来计算往返时间RTT。发送方在发送报文段时把当前时钟的时间值放入时间戳字段，接收不方在确认该报文段时把时间戳字段值复制到时间戳回送回答字段。因此，发送方在收到确认服文后，可以准确地计算出 RTT来。
第二，用于处理TCP序号超过232的情况，这又称为防止序号绕回PAWS S(Protect Against Wrapped Sequence numbers)。我们知道，TCP 报文段的序号只有32位，而每增加2的32次方个序号就会重复使用原来用过的序号。当使用高速网络时，在一次 TCP连接的数据传送。为了使接收方能够把新的报文段和迟到很久的报文段区分开，可以再报文段中加上这种时间戳。
3、超时重传时间的选择
1、TCP的发送方在规定的时间内没有收到确认就要重传已发送的报文段。
2、TCP采用了一种自适应算法
RTT：报文段的往返时间
3、超时重传时间RTO
4、TCP：可靠数据传输
1、TCP在IP不可靠服务的基础上建立了rdt
1）管道化的报文段
2）累计确认
3）单个重传定时器
定时器只和最老的报文段相关联
4）是否可以接收乱序的，没有规范
接收方收到一个乱序的报文段怎么处理，接收方可以进行缓存也可以抛弃掉
2、TCP发送方事件
从应用层接收数据：
1）用nextseq创建报文段
2）序号nextseq为报文段首字节的字节流编号
3）如果还没有运行，启动定时器
* 定时器与最早未确认的报文段关联
* 过期间隔：TimeOutInterval
4）超时
* 重传后延最老的报文段
* 重启定时器
TCP快速重传是在超时重传时间到来之前，发送方连续收到3个ACK，发送方快速重传。
5、TCP：流量控制
1、接收方控制发送方，不让发送方发送太多，太快以至于让接收方的缓冲区溢出
6、TCP连接管理
7、拥塞控制原理
拥塞：
1、非正式的定义：“太多的数据需要网络传输，超过了网络的处理能力”
2、与流量控制不同
3、拥塞的表现
1）分组丢失（路由器缓冲区溢出）
2）分组经历比较长的延迟（在路由器的队列中排队）
4、网络中前10位问题
7.1 导致网络拥塞的原因
1、当某个节点缓存的容量太小时，到达该节点的分组因无存储空间暂存而不得不被丢弃。
2、简单的对节点缓存扩容也解决不了网络拥塞的问题，原因是由于链路的容量和处理机的速度并没有提高，在队列中的绝大多数分组的排队等待时间会大大增加，结果上层软件只好把他们进行重传（超过重传时间）。
3、如果一个路由器没有足够的缓存空间，它就会丢弃一些新到的分组。但是当分组被丢弃，发送这一分组的源点就会重传这一分组，甚至可能还要重传多次，这样会引起更多的分组流入网络和被网络中的路由器丢弃。反而会加剧网络的拥塞。
1、理想的拥塞控制作用下，网络的吞吐量仍然维持在其所能达到的最大值。
2、实际的拥塞控制情况下，随着提供的负载的增大，网络吞吐量的增长速率逐渐减少。当提供的负载达到某一数值时，网络的吞吐量反而会随着提供的负载的增大而降低。当提供的负载继续增大到某一数值时，网络的吞吐量就下降到零，网络已无法工作，这就是所谓的死锁。
网络拥塞的原因：
1、为了达到有效的输出，需要输入更多的数据。在网络拥塞的时候需要重传很多没有不必要的数据，从而加速了网络拥塞的程度，使得网络变得更拥塞。
8、TCP拥塞控制
8.1 TCP的拥塞控制方法
1、慢开始算法：当主机开始发送数据时，由于并不清楚网络的负荷情况，所以如果立即把大量数据字节注入到网络，那么就有可能引起网络发生拥塞。经验证明，较好的方法是先探测一下，及由小到大逐渐增大发送窗口，也就是说，由小到大逐渐增大拥塞窗口数值。
拥塞窗口cwnd是按倍数增加的。
2、拥塞避免算法：是让拥塞窗口cwnd缓慢地增大，即每经过一个往返时间RTT就把发送方的拥塞窗口cwnd加1，而不是像慢开始阶段那样加倍增长。因此在拥塞避免阶段就有“加法增大”的特点。这表明在拥塞避免阶段，拥塞窗帘cwnd按线性规律缓慢增长，比慢开始算法的拥塞窗口增大速率缓慢得多。
3、快重传
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tcp数据传输
网络
以win10系统为例，以下步骤为添加Internet tcp/ip协议的 *** 作步骤
1、右键单击网络图标，选择 打开”网络和Interner设置“
2、d出来的窗口，选择 更改适配器选项
3、选择想要添加Tcp/Ip协议的网卡，右击，选择属性
4、单击安装按钮，选择协议
5、因本机已安装Tcp/Ip协议，所以此处并未显示tcp/ip协议，以可造多播协议为例，选中后，单击确定
6、之后可以看到想要安装的协议已经安装上去了。
拓展资料：Tcp/Ip协议
Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写，中译名为传输控制协议/因特网互联协议，又名网络通讯协议，是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。TCP/IP 定义了电子设备如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。协议采用了4层的层级结构，每一层都呼叫它的下一层所提供的协议来完成自己的需求。通俗而言：TCP负责发现传输的问题，一有问题就发出信号，要求重新传输，直到所有数据安全正确地传输到目的地。而IP是给因特网的每一台联网设备规定一个地址。
划分为使用TCP端口（面向连接如打电话）和使用UDP端口（无连接如写信）两种。网络中可以被命名和寻址的通信端口是 *** 作系统的一种可分配资源。由网络OSI（开放系统互联参考模型，OpenSystemInterconnectionReferenceModel）七层协议可知，传输层与网络层最大的区别是传输层提供进程通信能力，网络通信的最终地址不仅包括主机地址，还包括可描述进程的某种标识。所以TCP/IP协议提出的协议端口，可以认为是网络通信进程的一种标识符。应用程序（调入内存运行后一般称为：进程）通过系统调用与某端口建立连接（binding，绑定）后，传输层传给该端口的数据都被相应的进程所接收，相应进程发给传输层的数据都从该端口输出。在TCP/IP协议的实现中，端口 *** 作类似于一般的I/O *** 作，进程获取一个端口，相当于获取本地唯一的I/O文件，可以用一般的读写方式访问类似于文件描述符，每个端口都拥有一个叫端口号的整数描述符，用来区别不同的端口。由于TCP/IP传输层的TCP和UDP两个协议是两个完全独立的软件模块，因此各自的端口号也相互独立。如TCP有一个255号端口，UDP也可以有一个255号端口，两者并不冲突。端口号有两种基本分配方式：第一种叫全局分配这是一种集中分配方式，由一个公认权威的中央机构根据用户需要进行统一分配，并将结果公布于众，第二种是本地分配，又称动态连接，即进程需要访问传输层服务时，向本地 *** 作系统提出申请， *** 作系统返回本地唯一的端口号，进程再通过合适的系统调用，将自己和该端口连接起来（binding，绑定）。TCP/IP端口号的分配综合了以上两种方式，将端口号分为两部分，少量的作为保留端口，以全局方式分配给服务进程。每一个标准服务器都拥有一个全局公认的端口叫周知口，即使在不同的机器上，其端口号也相同。剩余的为自由端口，以本地方式进行分配。TCP和UDP规定，小于256的端口才能作为保留端口。按端口号可分为3大类：（1）公认端口（WellKnownPorts）：从0到1023，它们紧密绑定（binding）于一些服务。通常这些端口的通讯明确表明了某种服务的协议。例如：80端口实际上总是HTTP通讯。（2）注册端口（RegisteredPorts）：从1024到49151。它们松散地绑定于一些服务。也就是说有许多服务绑定于这些端口，这些端口同样用于许多其它目的。例如：许多系统处理动态端口从1024左右开始。（3）动态和/或私有端口（Dynamicand/orPrivatePorts）：从49152到65535。理论上，不应为服务分配这些端口。实际上，机器通常从1024起分配动态端口。但也有例外：SUN的RPC端口从32768开始。系统管理员可以"重定向"端口：一种常见的技术是把一个端口重定向到另一个地址。例如默认的HTTP端口是80，不少人将它重定向到另一个端口，如8080。如果是这样改了，要访问本文就应改用这个地址.cn:8080。端口漏洞：8080端口可以被各种病毒程序所利用，比如BrownOrifice（BrO）特洛伊木马病毒可以利用8080端口完全遥控被感染的计算机。另外，RemoConChubo，RingZero木马也可以利用该端口进行攻击。 *** 作建议：一般我们是使用80端口进行网页浏览的，为了避免病毒的攻击，我们可以关闭该端口。端口：21服务：FTP说明：FTP服务器所开放的端口，用于上传、下载。最常见的攻击者用于寻找打开anonymous的FTP服务器的方法。这些服务器带有可读写的目录。木马DolyTrojan、Fore、InvisibleFTP、WebEx、WinCrash和BladeRunner所开放的端口。端口：22服务：Ssh说明：PcAnywhere建立的TCP和这一端口的连接可能是为了寻找ssh。这一服务有许多弱点，如果配置成特定的模式，许多使用RSAREF库的版本就会有不少的漏洞存在。端口：23服务：Telnet说明：远程登录，入侵者在搜索远程登录UNIX的服务。大多数情况下扫描这一端口是为了找到机器运行的 *** 作系统。还有使用其他技术，入侵者也会找到密码。木马TinyTelnetServer就开放这个端口。端口：25服务：SMTP说明：SMTP服务器所开放的端口，用于发送邮件。入侵者寻找SMTP服务器是为了传递他们的SPAM。入侵者的帐户被关闭，他们需要连接到高带宽的E-MAIL服务器上，将简单的信息传递到不同的地址。木马Antigen、EmailPasswordSender、HaebuCoceda、ShtrilitzStealth、WinPC、WinSpy都开放这个端口。端口：80服务：HTTP说明：用于网页浏览。木马Executor开放此端口。端口：102服务：Messagetransferagent(MTA)-X.400overTCP/IP说明：消息传输代理。端口：109服务：PostOfficeProtocol-Version3说明：POP3服务器开放此端口，用于接收邮件，客户端访问服务器端的邮件服务。POP3服务有许多公认的弱点。关于用户名和密码交换缓冲区溢出的弱点至少有20个，这意味着入侵者可以在真正登陆前进入系统。成功登陆后还有其他缓冲区溢出错误。端口：110服务：SUN公司的RPC服务所有端口说明：常见RPC服务有rpc.mountd、NFS、rpc.statd、rpc.csmd、rpc.ttybd、amd等端口：119服务：NetworkNewsTransferProtocol说明：NEWS新闻组传输协议，承载USENET通信。这个端口的连接通常是人们在寻找USENET服务器。多数ISP限制，只有他们的客户才能访问他们的新闻组服务器。打开新闻组服务器将允许发/读任何人的帖子，访问被限制的新闻组服务器，匿名发帖或发送SPAM。端口：135服务：LocationService说明：Microsoft在这个端口运行DCERPCend-pointmapper为它的DCOM服务。这与UNIX111端口的功能很相似。使用DCOM和RPC的服务利用计算机上的end-pointmapper注册它们的位置。远端客户连接到计算机时，它们查找end-pointmapper找到服务的位置。HACKER扫描计算机的这个端口是为了找到这个计算机上运行ExchangeServer吗？什么版本？还有些DOS攻击直接针对这个端口。端口：137、138、139服务：NETBIOSNameService说明：其中137、138是UDP端口，当通过网上邻居传输文件时用这个端口。而139端口：通过这个端口进入的连接试图获得NetBIOS/SMB服务。这个协议被用于windows文件和打印机共享和SAMBA。还有WINSRegisrtation也用它。端口：161服务：SNMP说明：SNMP允许远程管理设备。所有配置和运行信息的储存在数据库中，通过SNMP可获得这些信息。许多管理员的错误配置将被暴露在Internet。Cackers将试图使用默认的密码public、private访问系统。他们可能会试验所有可能的组合。SNMP包可能会被错误的指向用户的网络端口：177服务：XDisplayManagerControlProtocol说明：许多入侵者通过它访问X-windows *** 作台，它同时需要打开6000端口。端口：389服务：LDAP、ILS说明：轻型目录访问协议和NetMeetingInternetLocatorServer共用这一端口。限制端口防非法入侵[分享]一般来说，我们采用一些功能强大的反黑软件和防火墙来保证我们的系统安全，本文拟用一种简易的法——通过限制端口来帮助大家防止非法入侵。非法入侵的方式简单说来，非法入侵的方式可粗略分为4种：1、扫描端口，通过已知的系统Bug攻入主机。2、种植木马，利用木马开辟的后门进入主机。3、采用数据溢出的手段，迫使主机提供后门进入主机。4、利用某些软件设计的漏洞，直接或间接控制主机。非法入侵的主要方式是前两种，尤其是利用一些流行的黑客工具，通过第一种方式攻击主机的情况最多、也最普遍；而对后两种方式来说，只有一些手段高超的黑客才利用，波及面并不广泛，而且只要这两种问题一出现，软件服务商很快就会提供补丁，及时修复系统。对于个人用户来说，您可以限制所有的端口，因为您根本不必让您的机器对外提供任何服务；而对于对外提供网络服务的服务器，我们需把必须利用的端口（比如WWW端口80、FTP端口21、邮件服务端口25、110等）开放，其他的端口则全部关闭。这里，对于采用Windows2000或者WindowsXP的用户来说，不需要安装任何其他软件，可以利用“TCP/IP筛选”功能限制服务器的端口。具体设置如下：1、右键点击“网上邻居”，选择“属性”，然后双击“本地连接”（如果是拨号上网用户，选择“我的连接”图标），d出“本地连接状态”对话框。2、点击[属性]按钮，d出“本地连接属性”，选择“此连接使用下列项目”中的“Internet协议（TCP/IP）”，然后点击[属性]按钮。3、在d出的“Internet协议（TCP/IP）”对话框中点击[高级]按钮。在d出的“高级TCP/IP设置”中，选择“选项”标签，选中“TCP/IP筛选”，然后点击[属性]按钮。4、在d出的“TCP/IP筛选”对话框里选择“启用TCP/IP筛选”的复选框，然后把左边“TCP端口”上的“只允许”选上。这样，您就可以来自己添加或删除您的TCP或UDP或IP的各种端口了。添加或者删除完毕，重新启动机器以后，您的服务器就被保护起来了。最后，提醒个人用户，如果您只上网浏览的话，可以不添加任何端口。但是要利用一些网络联络工具，比如OICQ的话，就要把“4000”这个端口打开，同理，如果发现某个常用的网络工具不能起作用的时候，请搞清它在您主机所开的端口，然后在“TCP/IP“里把此端口打开以上来源于网络，不过分析得很好了相同点：都处于传输层不同点：TCP~面向连接、可靠、传输慢、保证数据的顺序UDP~面向无连接、不可靠、传输快、数据按照不同路径到，不保证数据顺序且两者传输的模式不一样欢迎分享，转载请注明来源：内存溢出
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