TCP三次握手和四次挥手------抓包实验

这里写目录标题实验准备与介绍TCP三次握手和四次挥手演示TCP的连接的建立与关闭TCP 三次握⼿异常情况分析TCP 第⼀次握⼿的 SYN 丢包了，会发⽣什么？问题1：我的测试结果是重连了4次，但是内核定义为6，这是为什么呢？实验一小结TCP 第⼆次握⼿的 SYN、ACK 丢包了，会发⽣什么？问题2：我的测试结果是重连了3次，但是内核定义为2，这是为什么呢？实验二小结TCP 第三次握⼿的 ACK 包

jack学编程

2262人浏览 · 2021-07-29 21:28:15

jack学编程 · 2021-07-29 21:28:15 发布

这里写目录标题

实验准备与介绍
TCP三次握手和四次挥手
- 演示TCP的连接的建立与关闭
TCP 三次握⼿异常情况分析

实验准备与介绍

阿里云服务器（IP：106.14.165.89）
虚拟机客户端（IP:192.168.163.134）

TCP三次握手和四次挥手

演示TCP的连接的建立与关闭

参考游双3.3TCP连接的建立与关闭，用telnet远程登陆演示，tcpdump抓包。
客户端：
在这里插入图片描述客户端：

参考小林coding的图解网络。演示登录HTTP服务， Wireshark ⼯具进行可视化分析。

在这里插入图片描述
最开始的 3 个包就是 TCP 三次握⼿建⽴连接的包

中间是 HTTP 请求和响应的包

⽽最后的 4 个包则是 TCP 断开连接的挥⼿包

在这里插入图片描述

TCP 三次握⼿异常情况分析

TCP 第⼀次握⼿的 SYN 丢包了，会发⽣什么？

服务器端模拟：（参考游双3.3.3连接超时）

iptables -F
iptables -I INPUT -p tcp --syn -i eth0 -j DROP

服务器端处于LISTEN状态
在这里插入图片描述

客户端：

tcpdump -n -i ens33 port 23 -w tcp_sys_timeout.pcap

date;telnet 106.14.165.89 23;date

客户端处于SYN_SENT状态
在这里插入图片描述

客户端：
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述从上图可以发现，客户端发起了 SYN 包后，⼀直没有收到服务端的 ACK ，所以⼀直超时重传了 4次，并且每次
RTO 超时时间是不同的：
第⼀次是在 1 秒超时重传
第⼆次是在 3 秒超时重传
第三次是在 7 秒超时重传
第四次是在 15 秒超时重传

可以发现，TCP报文段被发送的时间间隔是1s、2s、4s、8s，当超过最⼤重传次数后，客户端不再发送 SYN 包。
在 Linux 中，第⼀次握⼿的 SYN 超时重传次数，是如下内核参数指定的：
客户端：
在这里插入图片描述

问题1：我的测试结果是重连了4次，但是内核定义为6，这是为什么呢？

实验一小结

通过实验⼀的实验结果，我们可以得知，当客户端发起的 TCP 第⼀次握⼿ SYN 包，在超时时间内没收到服务端的
ACK，就会在超时重传 SYN 数据包，每次超时重传的 RTO 是翻倍上涨的，直到 SYN 包的重传次数到达
tcp_syn_retries 值后（这个我没测出来？？？），客户端不再发送 SYN 包。

TCP 第⼆次握⼿的 SYN、ACK 丢包了，会发⽣什么？

# 客户端配置防火墙规则
iptables -I INPUT -s 106.14.165.89 -j DROP
tcpdump -n -i ens33 port 8888 -w tcp_synack_timeout.pcap

客户端：
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

问题2：我的测试结果是重连了3次，但是内核定义为2，这是为什么呢？

阿里云服务器：
在这里插入图片描述

实验二小结

通过实验⼆的实验结果，我们可以得知，当 TCP 第⼆次握⼿ SYN、ACK 包丢了后，客户端 SYN 包会发⽣超时重
传，服务端 SYN、ACK 也会发⽣超时重传。
客户端 SYN 包超时重传的最⼤次数，是由 tcp_syn_retries 决定的；服务端 SYN、ACK 包时重传的最⼤次数，是由 tcp_synack_retries 决定的。

TCP 第三次握⼿的 ACK 包丢了，会发⽣什么？

# 服务端配置防火墙规则
iptables -I INPUT -s 192.168.163.134 -p tcp --tcp-flag ACK ACK -j DROP

客户端：

tcpdump -i ens33 tcp and host 106.14.165.89 and port 8888 -w tcp_3_ack_timeout.pcap

客户端：
在这里插入图片描述
TCP 第⼀次握⼿的 SYN 包超时᯿传最⼤次数是由 tcp_syn_retries 指定，TCP 第⼆次握⼿的 SYN、ACK 包超时᯿传
最⼤次数是由 tcp_synack_retries 指定，那 TCP 建⽴连接后的数据包最⼤超时᯿传次数是由什么参数指定呢？

TCP 建⽴连接后的数据包传输，最⼤超时᯿传次数是由 tcp_retries2 指定，默认值是 15 次，如下：
在这里插入图片描述

实验三小结

在建⽴ TCP 连接时，如果第三次握⼿的 ACK，服务端⽆法收到，则服务端就会短暂处于 SYN_RECV 状态，⽽
客户端会处于 ESTABLISHED 状态。

由于服务端⼀直收不到 TCP 第三次握⼿的 ACK，则会⼀直᯿传 SYN、ACK 包，直到重传次数超过
tcp_synack_retries 值（默认值 5 次）后，服务端就会断开 TCP 连接。

⽽客户端则会有两种情况：

如果客户端没发送数据包，⼀直处于 ESTABLISHED 状态，然后经过 2 ⼩时 11 分 15 秒才可以发现⼀个
「死亡」连接，于是客户端连接就会断开连接。

如果客户端发送了数据包，⼀直没有收到服务端对该数据包的确认报⽂，则会⼀直重传该数据包，直到᯿传
次数超过 tcp_retries2 值（默认值 15 次）后，客户端就会断开 TCP 连接。