TCP/IP协议数据报结构详解

TCP/IP协议中各层的数据报结构是一个比较抽象的内容,大家在日常学习过程中往往难以理解和把握,经常是死记硬背把它记住了事 。本文首先利用Sniffer工具捕捉了FTP命令操作过程中的所有数据包,然后对Sniffer工具中捕捉的每一部分数据包的含义进行了具体的阐述,最后总结归纳出TCP/IP协议中网络接口层、网络层、传输层的数据报文结构,从而使大家加深对TCP/IP协议各层数据报结构的理解和把握 。
一、捕捉FTP命令底层数据包
1、搭建网络环境 。建立一台FTP服务器,设置IP地址为:76.88.16.16 。建立一台FTP客户端,IP地址设为76.88.16.104,在其上安装Sniffer软件 。将这两台设备通过集线器连接起来 。
2、定义过滤器 。在FTP客户端上运行Sniffer软件,进入系统,点“Monitor”-“Matrixa”,选中本机,点鼠标右健,选择“Define Filter…”,在“Define Filter…”窗口,点“Advanced”,选择IP->TCP->FTP,点“确定”,即已定义好过滤器,如图1所示 。
图1
3、捕捉FTP命令数据包 。首先,在Sniffer中选择“Monitor”-“Matrix”,点击“Capture”命令开始捉包 。然后,在FTP客户端上进入DOS提示符下,输入“FTP76.88.16.16”命令,输入FTP用户名和口令,登录FTP服务器,进行文件的下载,最后输入“bye”命令退出FTP程序,完成整个FTP命令操作过程 。最后,点击Sniffer中的“停止捕捉”,选择“Decode”选项,完成FTP命令操作过程数据包的捕捉,并显示在屏幕上 。
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二、网络接口层DLC帧结构详解图2
如图2所示,在Sniffer捕捉的DLC数据帧中依次包括以下信息:
【TCP/IP协议数据报结构详解】目的MAC地址Destination=GigTecAAD4A3,源MAC地址Source=000C295264C2,以太网类型Ethertype=0800(IP),8表示为以太网 。
通过上述分析,可以得出DLC帧结构为:
三、网络层IP数据报结构详解图3
如图3所示,IP数据报中依次包括以下信息:
1、Version=4,表示IP协议的版本号为4 。该部分占4个BIT位 。
2、Header Length=20 Bytes,表示IP包头的总长度为20个字节 。该部分占4个BIT位,单位为4个字节,因此,一个IP包头的长度最长为“1111”,即15*4=60个字节 。
3、Type of Service=00,表示服务类型为0 。该部分用二个十六进制值来表示,共占8个BIT 。
8个BIT的含义是:
000 前三位不用
0 表示最小时延,如Telnet服务使用该位
0 表示吞吐量,如FTP服务使用该位
0 表示可靠性,如SNMP服务使用该位
0 表示最小代价
0 不用
4、Total Length=48Bytes,表示该IP包的总长度为48个字节 。该部分占16个BIT,单位为Byte 。由此可见,一个IP数据包的最大长度为2的16次方减1,即:65535个字节 。因此,在以太网中能够传输的最大IP数据包为65535个字节 。
5、Identification=363,表示IP包识别号为363 。该部分占16个BIT,以十进制数表示 。
6、Flags,表示片标志,占3个BIT 。各位含义分别为:第一个“0”不用,第二个“0”为分片标志位,“1”表示分片,“0”表示不分版本 。第三个0为是否最后一片标志位,0表示最后一片,1表示还有更多的片 。
7、Fragment Offset=0,表示片偏移为0个Bytes 。该部分占13个BIT 。
8、Time to Live=128Secongs/Hops,表示生存时间TTL值为128 。该部分占8个BIT 。
9、Proctol=6(TCP),表示协议类型为TCP,协议代码是6 。假如是UDP协议,则此处的协议代码应为17 。假如是ICMP协议,则此处的协议代码应为1 。该部分占8个BIT 。

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