利用tcpdump分析工具来验证tcp连接的建立和关闭过程
本文要求读者在阅读之前应该对TCP通过三次握手建立和关闭连接有一定的了解，本文并没有详细讲解三次握手，只是通过一个实例对三次握手进行了一下验证。
tcp连接的建立和关闭想必大家都已经非常熟悉了！通过三次握手建立连接和通过三次或者四次(半关闭)握手来关闭连接！在这里，我想通过一个具体的实例程序，来分析一下这个过程！
首先说用到的工具吧，linux下的tcpdump命令，和自己用c语言写的一个服务器端和一个客户端程序。程序的代码如下：
头文件：
1 #include<stdio.h> 2 #include<stdlib.h> 3 #include<sys/types.h> 4 #include<sys/socket.h> 5 #include<netinet/in.h> 6 #include<netdb.h> 7 #include<errno.h> 8 #include<signal.h> 9 #include<unistd.h> 10 #include<string.h> 11 #include<sys/wait.h> 12 #include<arpa/inet.h>
服务器端：
1 #include"header.h" 2 int main(int argc,char *argv[]) 3 { 4 int socket_n; //套接字描述符 5 int listen_s; //监听套接字描述符 6 socklen_t cli_addr_len; //客户端地址长度 7 struct sockaddr_in server_addr; //服务器地址 8 struct sockaddr_in client_addr; //客户端地址 9 10 int n=0; //接受到的数据长度 11 char buffer[256]; //数据缓冲区 12 int maxLen=sizeof(buffer); 13 memset(buffer,0,maxLen); 14 char cli_addr[20]; 15 16 //回创建监听套接字 17 listen_s=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); 18 19 //创建本地服务器套接字 20 memset(&server_addr,0,sizeof(server_addr)); 21 server_addr.sin_family = AF_INET; 22 server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); 23 server_addr.sin_port=htons(9877); 24 25 //将套接字绑定到本地套接字地址 26 if(bind(listen_s,(struct sockaddr *)&server_addr,sizeof(server_addr)) < 0) 27 { 28 perror("Error:binding failed!"); 29 exit(0); 30 } 31 //监听链接请求 32 if(listen(listen_s,maxLen) < 0) 33 { 34 perror("Error:listening failed!"); 35 exit(1); 36 } 37 38 while(1) 39 { 40 if((socket_n=accept(listen_s,(struct sockaddr *)&client_addr,&cli_addr_len)) < 0) 41 { 42 perror("Error:accepting failed!"); 43 exit(1); 44 } 45 read(socket_n,buffer,maxLen); 46 inet_ntop(AF_INET,&client_addr.sin_addr,cli_addr,sizeof(cli_addr)); 47 printf("%s sent %s",cli_addr,buffer); 48 write(socket_n,buffer,strlen(buffer)); 49 printf("刚刚建立的连接即将关闭\n"); 50 close(socket_n); 51 } 52 return 0; 53 }
客户端：
1 #include"header.h" 2 int main(int argc,char *argv[]) 3 { 4 int sockfd; 5 char buffer_s[256]; 6 char buffer_r[256]; 7 struct sockaddr_in servaddr; 8 9 memset(buffer_r,0,sizeof(buffer_r)); 10 memset(buffer_s,0,sizeof(buffer_s)); 11 12 if(argc != 2) 13 { 14 printf("usage : client <IP address>!"); 15 exit(0); 16 } 17 18 sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0); 19 20 memset(&servaddr,0,sizeof(servaddr)); 21 servaddr.sin_family = AF_INET; 22 servaddr.sin_port = htons(9877); 23 inet_pton(AF_INET,argv[1],&servaddr.sin_addr); 24 25 connect(sockfd,(struct sockaddr *)&servaddr,sizeof(servaddr)); 26 27 while(fgets(buffer_s,256,stdin) != NULL) 28 { 29 write(sockfd,buffer_s,strlen(buffer_s)); 30 if(read(sockfd,buffer_r,256) == 0) 31 { 32 printf("client:server terminated prematurely"); 33 } 34 fputs(buffer_r,stdout); 35 } 36 37 return 0; 38 }
tcpdump用的命令是这句：
tcpdump -i lo tcp port 9877 and host 127.0.0.1
这条命令表示，我抓取lo网卡(环回接口)上ip为127.0.0.1且端口号为9877(这个9877是我的程序中服务器绑定的接口)的包！
运行的结果如下图：
客户端发送一个"a\n"给服务器，并且接收到一个"a\n"；
这个截的图有点多了，这个与本文有关的部分就是最底下的从./server 开始的部分，服务器接受到一个"a\n",回传给客户端之后立刻将这个连接关闭，并且提示"刚刚建立的连接即将关闭"！
这个是抓包软件抓到的图，这个就得好好分析分析了！
首先需要说明几点的是，这个分析是从那个15：32：38.348872开始，那个38264表示的是客户端的端口号，9877表示的是服务器的端口号，关于有些包的符号位(图中flags部分)中应该有ACK这个标志，可是具体没有显示，我认为可能是tcpdump省略了，还有些包中的SYN符号(用一个S表示)也可能省略了。另外需要说明的一点是服务器和客户端的序号应该都是随机数，可是连接建立之后就自动从1开始，我认为这个是tcpdump这个软件自动进行了计算！
第一条信息表示客户端发送给服务器一个包，其序号seq为598232472，标志位为SYN，就是建立连接的第一次握手。客户端发送自己的序号。
第二条信息表示服务器发送给客户端一个包，其序号seq为3283581888，确认号为5982324272，标志位为SYC（理论上还应该有ACK，可能这里没有显示出来），这就是建立连接的第二次握手，服务器发送这边的序号，并对客户端的序号进行确认。
第三条信息表示客户端发送给服务器一个包，没有序号，确认号为1（我认为这里是tcpdump这个抓包软件进行了处理），表示想要从服务器接受第一个字节，到这里，三次握手已经完成，客户端到服务器的连接已经建立。
第四条信息表示客户端发送两个字节的信息给服务器，序号seq为1，确认号为1。标志位为PSH（表示不在窗口里面缓存，直接交给应用程序）。
第五条信息表示服务器对客户端发送的信息表示确认，确认号为3，没有序号。
第六条信息表示服务器发送给客户端两个字节的信息，序号为1，确认号为3.符号位为PSH。
第七条信息表示服务器发送给客户端一个连接终止的FIN信息。序号为3，确认号为3，从这里开始了连接关闭的三次握手过程。（这里是服务器主动关闭的，所以三次握手就变成了二次握手～～）。
第八条信息表示客户端发送给服务器的一个确认信息，确认号为3，表示对服务器发送的那两个字节的确认。
第九条信息表示客户端发送一个确认信息给服务器，确认号为4，表示对服务器发送的FIN终止信息进行确认，至此，那个TCP连接也就关闭了。
OK，这就是三次握手的实例，希望能够帮助大家更好地理解三次握手这个过程。
