使用wireshark抓取TCP包传输分析

前言

介绍

本篇文章是使用wireshrak对某个https请求的tcp包进行分析。

目的

通过抓包实际分析了解tcp包。

准备工作

在我自己机子上安装的是wireshark2.2.6版本，随机查找了某个TCP连接，并跟踪流。

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传输

创建连接

• No58: 10.60.45.187:17932(后面简称客户端)向131.25.61.68:443(后面简称服务端)发送了SYN请求连接，此时客户端发送的seq=0，ack=0。
• No79：服务端向客户端发送了SYN+ACK确认连接，此时服务端发送的seq=0,ack=1。
• No81：客户端接收到服务端的SYN+ACK向服务端响应ACK包，此时客户端发送的seq=1，ack=1。由于抓到的tcp是使用了https协议，建里连接需要先进行认证,步骤如下图所示。
  

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握手

• No84: 客户端向服务端发起握手请求，具体包格式及内容这里不做详细分析。
  

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  这里SSL总长度为239字节(其中ContentType为1字节，Version为2字节,Length为2字节，再加上后续握手协议长度234。)。

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• No103: 服务端接收到客户端握手请求后响应ACK包，此时seq=1,ack=1。这个发送的是一个特殊的TCP Window Update,服务端告知客户端服务端有足够的缓存大小(8192)，可以正常接收客户端数据。若出现了TCP Window Full包表示缓存区已满，客户端会停止发送，直到接收到了TCP Window Update包。(Window值表示滑动窗口，允许接收到多个包同时响应一个ACK包)
• No104: 服务器向客户端发送握手，由于服务端需要返回证书、算法等信息,因此包可能会大于1460字节，会发生拆包现象(No136可看到该包总大小为5984KB,拆分了5个包发送)。当前服务端发送的seq=1,ack=240(当前包大小为1460，No84说明客户端包大小为239。)
  

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• No105: 服务器向客户端发送握手数据，这个包标记的是TCP Previous segment not captured，说明发送包可能出现了乱序或丢包现象，这个包的seq=2921，而No104的下一个包seq应该为1461，No104和No105中间seq=1461的包可能丢包或乱序传输。
  

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• No106: 服务器向客户端发送握手数据，这个包的seq=4381，因为No105的下一个包的seq和这个包一样，所以这两个包是按顺序传输的。当前包的下一个包seq=5841。
  

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• No108: 这个包是客户端向服务端发送的一个ACK 其中ack=1461，表示客户端确认收到了No104这个包。
  

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• No118: 服务器向客户端发送ACK包，这个包标记的是TCP Out-Of-Order，由于No105包显示出现了丢包现象，因此tcp将No104以前的包全部重传，这个包实际就是No104。
  

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• No119: 客户端向服务端发送ACK包，这个包标记的是TCP Dup ACK 108#1,表示重传ACK包，这个包是由于No118包引起的(#N表示重传N次，这里重传了1次)，因为No118包服务端向客户端发送了一个乱序的包，而客户端在No108包已经确认接收到No104这个包，seq应该为1461，所以，客户端再一次重传108包告知服务端客户端已经接收到No104包，这个包实际服务端已经接收到了因此会被丢弃。
• No123和No124: 服务器向客户端发送握手数据，包标记的是TCP Retransmission,两个包的seq分别为1461和2921，由于服务端认为已经发了这两个包(实际seq=1461的包没发，由No105可看出，seq=2921的包发了，但是客户端没有响应响应的ACK包)，然后长时间收不到客户端的ACK包，因此服务端会重发这两个包。
  

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• No127: 客户端向服务端发送ACK包。seq=240，ack=5841，表示已经接收到服务端seq=5841以前的所有包。
• No132: 服务器向客户端发送握手数据，包标记的是TCP Spurious Retransmission，表示这个包已经发送过。该报的seq=1461,即No123重传的包，虽然客户端向服务端发送了ACK包收到了seq=5841以前的包，但是服务端可能没有收到这个ACK包。
  

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• No133: 客户端向服务端发送ACK包。seq=240，ack=5841。包标记的是TCP Dup ACK 127#1。由于客户端在No127已经返回了ack=5841，但是服务端在No132还是重传了之前已经传过的包，所以客户端认为No127包可能服务端没有收到，所有这里重传了No127这个ACK包，这个包服务端已经接收到了，因此会被丢弃。
• No136: 服务端向客户端发送的最后一个握手包。seq=5841。下个包seq=5985，在这包汇总了5个分段包内容和信息。
  

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• No140:客户端向服务端发送ACK包。seq=240，ack=5985。
  

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生成密钥

• No141: 客户端接收到服务端的握手请求后，生成密钥对发送给服务端。由于No103开始的包都是服务端向客户端发送数据，因此客户端的seq一直是240。
  

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• No147: 服务端向客户端重发No136包。因为No140这个包客户已经确认收到seq=5985以前的包了，因此服务端发的这个包发生了虚假重传。
• No148: 客户端向服务端发送ACK包。这个包标记为TCP Dup ACK 140#1是由于No147这个包服务端发生虚假重传，因此客户端重新发送No140包。
• No152: 服务端向客户端发送，包标记为Change Cipher Spec, Encrypted Handshake Message,这是对握手信息进行加密。
• No153: 客户端向服务端发送ACK包，接收到了No152包。

发送数据

• No154-No159: 客户端向服务端发送数据。
• No166和No167: 服务端向客户端发送了2个ACK包。
• No170: 服务端向客户端发送数据。
• No171: 客户端发送给服务端ACK包，确认收到No170这个包。
• No178: 服务端向客户端发送数据，这个包是No170分段后剩余的数据。
• No179: 客户端发送给服务端ACK包，seq=8331，ack=8770，确认收到No178这个包。
  

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  No152到No179都是正常传输的包，这里不做详细分析了。

断开连接

• No180: 客户端接收完服务端数据后就断开连接了，所以发送了一个FIN包,同时客户端进入到FIN_WAIT_1状态。

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理论上服务端发送完就主动关闭http连接， 但是抓包看确是客户端先发送的FIN+ACK包，因此说明服务端发送的FIN+ACK的包可能丢包，客户端没收到或收到慢了。

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• No187: 服务端发送客户端FIN+PSH+ACK，seq=7552,ack=8331。这包不但传了FIN关闭连接，又传了PSH。说明No178包服务端发出来，客户端返回的ACK包(No179以及No180)服务端没收到（这中间可能网络处理问题）。
• No188: 由于No187包标记为TCP Out-Of-Order,因此客户端认为服务端的包乱序了，因此，因此客户端重传No179。

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• No189: 服务端接收到客户端的FIN包,也接受到No188包，返回客户端一个ACK包，seq也更新成最新的8770,客户端进入FIN_WAIT_2状态。

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• No198: 服务端发送给客户端RST重置连接，可能是由于No179到No187之间网络出现了问题，导致连接异常，因此服务端发送了一个RST重置连接。

结论

上面抓的包经分析可能出现多次网络异常或网络波动，出现了乱序，重传，虚假重传及连接重置等TCP包。

若分析有误，希望加以指正。

参考文献

1. 《TCP-IP详解卷1：协议》18~20章
2. 常见的TCP信息
3. https建立连接
4. https建立连接的过程

本文地址：https://www.cnblogs.com/Jack-Blog/p/8486792.html

作者：杰哥很忙

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