文档介绍：第七章 传输控制协议TCP
计算机与通信工程学院
张 然
——《网络协议分析》
主要内容
1、引言
2、TCP的特点
3、TCP连接
4、提供可靠性
5、传输效率与流量控制
6、TCP的拥塞控制
7、IP层对改善TCP:https ESTABLISHED
Netstat –o：列出与每个端口相关的进程
Netstat –r：显示路由表
TCP攻击实例
1. IP欺骗
A：目标机
B：被伪装机
H：黑客机
核心：ISN估计
H冒充B攻击A
H冒充B向A发送SYN报文
A向B回应SYN+ACK报文
B发现错误，向A发RST
A发现错误
假设B机死，则攻击步骤为：
（1）H冒充B向A发送SYN报文，ISNh
（2）A向B回应SYN+ACK(ACK ISNh+1，SYN ISNa), 白发
（3）H假冒B回应ACK到A（ACK ISNa+1）
问题：ISNa=？（难点）
解决：掌握ISN增长的规律
TCP实现的基本规则：若SYN或者FIN数据包到达一个关闭的端口,TCP丢弃数据包的同时会发送一个RST数据包。
① 全连接扫描
扫描主机用三次握手与目的机指定端口建立正规连接。
实现方式：connect( )函数调用，若端口打开则连接成功，否则失败。
优点：实现简单；
缺点：很容易被发现，目前通常被禁止
(续)
②半开扫描(全连接尚未建立，SYN扫描)
(1)发SYN报文到目的主机的目标端口
(2)若目标返回SYN+ACK，则端口开放，否则回RST
(3)若端口开放，则发送RST给目标，从而终止连接
缺点：不能用socket编程实现；
优点：不容易被发现。
③ Fin扫描
(1)发送FIN报文到目标主机的目标端口
(2)若返回RST，则端口关闭，否则端口打开
缺点：不能用socket编程实现；
优点：不容易被发现。
Flood （DoS、DDoS）
（1） TCP服务器的设计
并发特性：可处理多个呼入连接请求！每到达一个请求，调用一个进程处理。
TCP服务器实现规则：
设置长度固定的连接队列，其中的连接已被TCP接受，但没有被应用接受；TCP接受连接是将其写入该队列，应用层接受该连接是将其从队列中移出。
应用层指明队列的最大长度
连接请求（SYN）到达时，若队列中还有空间，则接收这个连接并确认；
若无空间，不理会该请求，也不作回应。
SYN Flood 的原理
若发送大量伪造的TCP请求，填满对方的请求队列，则服务器无法响应正常的连接请求，最终CPU和内存资源被耗尽。
学习内容
1、引言
2、TCP的特点
3、TCP连接
4、提供可靠性
5、传输效率与流量控制
6、TCP的拥塞控制
7、IP层对改善TCP性能的支持
8、TCP报文段格式
9、对TCP的几点说明
TCP报文
报文段：报文段是TCP软件间传输数据的基本单元，每个报文段都有一个序号。
首部长度：4字节计数,最大值为15，所以TCP首部长度20-60
源端口
目标端口
序号
确认号
首部长度
保留
码元比特
窗口
校验和
紧急指针
选项（若有）
填充
数据
序号
报文段序号如何设置？
报文段中所携带数据中首字节数据在原始字节流中的位置编号
如：主机A将一个包含500K字节的文件发送给主机B, MSS为1000字节，假定数据流的首字节编号为0，则每个报文段序号如下：
0
1
1000
1999
499999
第一个报文段数据
第二个报文段数据
文件
第一个报文段序号
第二个报文段序号
确认号
确认号:希望接收的对方下一报文段序号(已成功接收到的数据字节序号+ 1),如
累计确认：如
0 ~ 535，536…… 1071，1072 ~ 1607
接收方如何处理失序报文段？
实现者可自行选择实现: 抛弃/缓存
丢失
(1) 序号和确认序号在一起使得确认可捎带进行。
(2) TCP采用累计确认策略。
采用累计确认，确认丢失不一定迫使发送方重传,为什么？
(3) TCP采用经受时延的确认（时延一般为200ms）。
累计确认的缺点：
发送方无法收到所有成功传输的报文段的确认信息，对往返时间样本的精确测量会带来影响。
说明
窗口：
接收方把自己可用缓冲区的大小通告发送方，使发送方修改窗口的大小，以便进行收发双方的流量控制。
初始窗口大小如何确定？
默认值，在建立连接时互相通告
校验和计算：
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