案例-TCP异常连接分析案例
网络工程师的网络故障排除和修复案例分析
网络工程师的网络故障排除和修复案例分析1. 案例一：路由器故障在一家大型企业的网络中，突然出现了网络连通性问题。
经过初步排查，发现问题主要出现在网络的核心设备——路由器上。
该路由器负责连接各个子网，并提供互联网连接。
在进行网络故障排除前，网络工程师首先检查了路由器的接口状态，发现其中一个接口显示为down状态。
工程师尝试重新启动该接口，但问题并没有解决。
随后，工程师决定进一步深入排查。
通过日志分析，发现路由器出现了高负载和异常错误信息。
工程师怀疑路由器的配置可能存在问题，因此检查了路由器的配置文件。
最终，工程师发现一个错误的路由策略导致了路由器的故障。
为了解决问题，工程师重新配置了路由器，并重新启动了接口。
随后，网络恢复正常，用户的网络连通性得到了恢复。
2. 案例二：交换机故障在一家中小型企业的网络中，部分用户反馈无法访问内部服务器。
经过初步排查，网络工程师发现用户所在的子网无法与服务器所在的子网进行通信。
工程师尝试ping服务器IP地址，发现无法ping通。
工程师进一步检查了交换机的端口状态，并发现用户所在的交换机端口出现了异常。
怀疑是交换机端口故障导致的网络问题，工程师在网络拓扑图上找到了一个备用交换机，并将受影响的用户连接到备用交换机上。
然而，问题并没有解决。
工程师意识到问题可能出在交换机的链路上。
通过检查链路连接状态，工程师发现一根链路线路断开了。
工程师修复了链路，并重新配置了相关端口。
最终，用户恢复了对服务器的访问。
3. 案例三：防火墙配置错误在一家金融机构的网络中，发生了一次重大的网络安全事件。
网络工程师接手了这个案例，试图找出并修复网络安全漏洞。
经过详细调查，工程师发现防火墙的配置存在问题。
防火墙是保护企业网络的第一道安全防线，它负责过滤和检查网络流量。
通过审查防火墙的配置文件，工程师发现了一些不正确的规则和过时的访问控制列表（ACL）。
这些配置问题导致了网络安全漏洞，使得恶意攻击者能够绕过防火墙并访问内部网络。
TCPWinnuke攻击案例
TCPWinnuke攻击案例一、TCPWinnuke攻击攻击解析1.1TCPWinnuke攻击攻击原理TCPWinNuke攻击是一种拒绝服务攻击。
向139、138、137、113、53端口发送一些携带TCP带外数据(out of band,OOB)报文，URG位设为1，使Windows95瞬间蓝屏，并且网络功能完全瘫痪。
1.2攻击使用场景1.配置防火墙设备或过滤路由器识别这种攻击手段并且丢弃该数据包。
2.针对于windows系统中开启139、138、137、113、53端口，而且URG位设为1时，使得系统蓝屏并且网络功能完全瘫痪。
二、TCPWinnuke攻击攻击在supernova测试仪中可应用的场景2.1网关模式测试仪同时模拟客户端和服务器，测试数据包穿过受测设备（防火墙、交换机、路由器等），得到受测设备的性能。
2.2应用服务模式测试仪只模拟客户端，向被测服务器发送数据包，从而得到该服务器运行状态来测试服务器的性能。
三、TCPWinnuke攻击攻击用例功能介绍3.1分配cpu核用例的运行需要分配cpu核数，最高性能需要分配一定的核数。
3.2限速配置TCPWinnuke攻击用例支持多种流量模型，包括固定速率：设置一个限速数值，运行过程中速率将一直保持该数值，上下浮动不超过1%；随机速率：限速方式为随机速率时，设置最小、最大限速数值，速率将按每秒从最小速率和最大速率之间随机速率值运行直到运行结束；梯形速率：限速方式为梯形速率时，设置一个限速数值，运行开始阶段速率将按时间或者百分比递增到该数值，中间过程将一直保持设置的限速数值，运行结束前速率按时间或者百分比递减至0，中间过程上下浮动不超过1%；雪崩速率：限速方式为雪崩速率时，设置最大、最小速率和保持时长，测试过程中速率将以最大速率保持一段时长，再以最小速率保持一段时长，交替进行；正弦速率：限速方式为正弦速率时，设置最大、最小速率和渐变时长，测试过程中速率会在每一个渐变时长内完成一次正弦变化；楼梯速率：限速方式为楼梯速率时，设置初始、最大、递增速率和保持时长，测试过程中速率将以初始速率保持一段时长，按递增速率每次递增并保持一段时长，最后按最大速率一直运行结束，形状类似楼梯。
网络故障分析案例
根据安全威胁分析结果，调整安全策略以增强网络安全防 护能力。例如，加强密码管理、部署防火墙等措施可以降 低安全风险。
03
故障排除过程
初步排查
确定故障范围
通过观察网络设备的指示灯、检查网络连接状 态等方式，初步确定故障范围。
排除物理连接问题
检查网络设备的物理连接是否正常，如网线、 接口等。
检查网络配置
查看网络设备的配置文件，确认配置是否正确。
网络设备重启与替换
重启网络设备
尝试重启网络设备，看是否能够 恢复正常。
替换故障设备
如果重启无效，考虑替换故障设 备，看是否能够解决问题。
网络配置检查
检查IP地址配置
确认网络设备的IP地址配置是否正确，是否存在IP地 址冲突。
检查子网掩码、网关配置
自然灾害（如地震、洪水、飓风等）可能 导致网络设备损坏或通信线路中断。
网络架构优化建议
01
02
03
04
设备选型与备份
根据业务需求选择性能稳定、 质量可靠的设备，并配置备份
设备以防止单点故障。
网络拓扑优化
优化网络拓扑结构，减少网络 层级，提高数据传输效率。
负载均衡
通过部署负载均衡器，将网络 流量分担到多个设备上，提高
网络瓶颈识别
通过分析网络流量和协议，识别出网络瓶颈所在的位置和原因 。例如，某个端口的流量过大可能表示该端口存在瓶颈。
安全威胁分析
安全漏洞扫描
通过扫描网络设备和服务器的安全漏洞，找出可能存在的 安全威胁。例如，某些设备可能存在弱密码或未打补丁等 问题。
恶意攻击检测
通过监控网络流量和协议，检测出可能的恶意攻击行为。 例如，DDoS攻击可能导致网络拥堵或服务不可用。
TCP同步传送数据示例以及可能出现问题分析
TCP传送数据可以分为同步传送和异步传送，首先这里使用了TCP的同步传送方式，学习了TCP同步传送数据的原理。
同步工作方式是指利用TCP编写的程序执行到监听或者接受数据语句的时候，在未完成当前工作（侦听到连接请求或接收到对方发送来的数据）前不在继续往下执行，线程处于阻塞状态，直到该语句完成响应的工作以后才继续执行下一语句。
TCP协议只需要将数据以字节流的形式发送到缓存，在他自己看来就好像已经完成了此动作，然而此时的数据让可能还在缓冲区。
至于对方是否真正的接收到数据，就不再负责了。
这以后可以继续执行其他的操作，可以继续发送数据，不会阻塞，而真正的发送是由IP协议完成的。
IP层为TCP协议提供了实际的传输服务，从而对上层屏蔽了主动操作时同步和异步的差异。
在同步方式中，比如服务器端有一条语句是接收客户端数据的工作，但是客户端一直没有发送数据，则一直处于等待状态。
一下的例子就给出了这种实现功能。
但是，对于请求和发送语句，同步方式和异步方式没有差异，因为程序执行发送语句的时候是直接将数据发送出去而不管对方是否准备好，当客户端发起连接请求时，如果服务器没有打开，则会返回失败信息。
此时，数据有可能仍然在本地缓冲区还没有发送出去，这样，TCP协议为我们隐藏了这一细节。
异步工作方式中，监听程序或者接受语句，不论当前工作是否完成，都会继续往下执行。
这里写的服务器和客户端的程序截图：程序解释：1. 首先客户端连接到服务器。
显示连接成功。
2. 给服务器发送了一个"test from client"，然后在服务器端点击接收，可以收到客户端发来的数据。
3. 服务器端发送"test from server",因为在程序中写的是连续发送三次，所以这里服务器端发送了三次数据，在客户端点击三次接收，就可以收到三条服务器发来的信息。
如果只是点击一次，只能收到服务器发来的一条信息。
4.然后又从客户端给服务器发送了两条消息，服务器接收两次也成功。
系统运维常见案例分析
资源调整
增加数据库内存或调整CPU使 用率，提高数据库性能。
网络检查
检查网络连接是否正常，确保 网络通信畅通无阻。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
04
案例四：软件升级引起的 兼容性问题
现象描述
某公司在进行软件系统升级后，发现 新版本软件与旧系统存在兼容性问题 ，导致系统运行缓慢、频繁崩溃或某 些功能无法正常使用。
用户投诉数量大幅增加，严重影响业 务正常运行。
在升级前，对可能涉及到的所有软硬件环境进行充分的兼 容性测试，包括不同版本间的接口、数据格式和外部依赖 项的验证。
回滚计划
为避免升级失败导致业务中断，应预先制定回滚计划，确 保系统能在升级失败时快速恢复到旧版本。
制定详细的升级计划
明确升级过程中的风险点，制定应急预案，并按照计划执 行升级操作。
监控与日志
出现崩溃或异常退出的情况。
服务器在高负载情况下，可能会 引发其他问题，如网络连接不稳
定、磁盘I/O瓶颈等。
问题分析
不合理的应用设计
应用程序存在性能瓶颈或代码 不良设计，导致服务器负载过 高。
不良的网络环境
网络带宽不足或网络延迟高等 问题，影响服务器性能。
服务器硬件资源不足
服务器硬件配置不足以支持当 前运行的应用程序和业务需求 。
系统运维常见案例分析
汇报人： 日期:
目录
• 案例一：服务器负载过高 • 案例二：网络连接异常 • 案例三：数据库故障 • 案例四：软件升级引起的兼容性问题 • 案例五：病毒攻击
01
案例一：服务器负载过高
现象描述
服务器的CPU或内存使用率持续 高于80%或90%，甚至达到 100%。
由于负载过高，服务器响应变慢 ，导致应用程序性能下降，甚至
TCP连接中的异常断开情况处理
TCP连接中的异常断开情况处理在TCP连接中，由于网络问题或其他原因，可能会出现异常断开的情况，这会导致连接中断，影响通信的正常进行。
处理这种情况需要做到及时发现异常，迅速处理并恢复连接，以确保通信的可靠性和稳定性。
一、异常断开的原因分析异常断开的原因可能有很多，以下是一些常见的情况：1.网络故障：网络中断、连接超时等问题可能导致TCP连接异常断开。
2.资源限制：服务器端资源不足、负载过高等因素可能导致TCP连接无法正常建立或断开。
3.客户端或服务器故障：客户端或服务器端出现故障，导致连接异常断开。
4.防火墙或网络策略：网络设备中的防火墙或其他网络策略可能会阻止TCP连接，导致异常断开。
5.安全机制：安全机制可能会主动关闭TCP连接，例如SSL/TLS中的证书过期、校验失败等。
二、异常断开的处理策略针对不同的异常断开原因，可采取的处理策略如下：1.监控网络状态：通过网络监控工具及时发现网络故障，包括网络中断、延迟过高等情况，及时进行故障排查和处理。
2.心跳机制：在TCP连接中引入心跳机制，定时发送心跳消息，保持连接的存活状态。
如果长时间未收到心跳回复，即可判断为连接异常断开，并进行恢复操作。
3.连接超时设置：在客户端和服务器端设置适当的连接超时时间，避免连接时间过长而导致的异常断开。
超时后立即关闭连接并进行重试操作。
4.重连机制：在连接异常断开后，客户端可以尝试重新建立连接，重新进行握手等操作。
可以设定重连的次数和间隔，以避免频繁连接导致的资源浪费。
5.断线重传：当连接异常断开后，可根据TCP的重传机制进行数据的重传，确保数据的可靠传输。
在重传过程中，需要注意重传次数和超时时间的合理设置，避免资源浪费和延迟过高。
6.异常处理机制：应用层可以采用异常处理机制，捕获TCP连接异常断开的异常，并进行相应的处理操作。
例如，记录日志、通知管理员等。
7.安全策略优化：如使用SSL/TLS协议进行加密通信时，定期更新证书、配置合适的校验策略，避免连接因证书过期或校验失败而异常断开。
网络故障分析案例
常见网络故障及排除案例分析
【故障现象5】一台计算机接入局域网后，与其他计算机一次传输几 十兆的数据时网络正常，但在传输电影数据时，达到几百兆的数据 传输后，稍后便出现“资源不足”的提示，随后在“网上邻居”就 找不到其他计算机了 【故障分析】按常规，网卡故障主要由于以下因素：网卡质量问题 /RJ－45接头制作不规范/网卡驱动不正确/网络协议有问题等。但根 据故障现象，以上因素都不可能在计算机之间进行正常数据传输， 进一步判断问题应该出在环境因素上。由于大量数据传输需要频繁 的数据读取，这就要有一个相对平稳的传输环境。而网卡附近有干 扰时，这种平稳的环境就会被破坏。一般要确保网卡不插在距离显 卡很近插槽上，因显卡风扇会影响到网卡的工作。尤其是显卡在频 繁工作时影响将更加明显。 【解决方案】将网卡拔下，插在距离显卡较远的插槽上。 网卡的性能取决于：网卡的质量/交换设备的设置/网卡工作环境所产 生的干扰（信号干扰、接地干扰、电源干扰、辐射干扰等）。
【故障分析】集线器无法负担网络需求所致。局域网中只接入20台 计算机时不发生上述问题。采用10Mb/s集线器连接网络时，网络中 计算机不宜超过25台。采用100Mb/s集线器连接网络时，网络中计 算机不宜超过35台。
【解决方案】将10Mb/s集线器换成100Mb/s集线器或交换机；当 网络中计算机台数超过35台时可以用交换机代替集线器。
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常见网络故障及排除案例分析
【故障现象1】计算机开机后，网卡的电源指示灯和数据传输指示 灯均不亮
【故障分析】打开计算机操作系统中的“设备管理器”查看，检 测不到网卡。关机并打开机箱，将网卡重新插在另一个插槽上， 计算机加电并观察网卡指示灯，发现正常。此故障是由于网卡和 主板插槽接触不良造成的，如果主板插槽没有给网卡供电，网卡 的电源指示灯不会亮。
tcp校验和计算校验和例子
tcp校验和计算校验和例子
以下是 6 条关于 TCP 校验和计算校验和的例子：
1. 你知道吗，TCP 校验和就像是一个细心的卫士！比如说在网络通信中，就像寄快递一样，要确保包裹里的东西没有损坏，TCP 校验和会认真检查每一个数据位呢！比如我们发送一个文件，它能及时发现有没有错误，厉害吧？
2. 哎呀呀，TCP 校验和计算那可太关键啦！就好比是一场比赛中的裁判，
严格把关着数据的正确性呀！就像手机传输照片的时候，TCP 校验和能精确地判断照片有没有出错呢，这可太重要了，不是吗？
3. TCP 校验和计算呀，这简直就是数据世界的保护神呢！好比在一个大迷
宫中为数据指引正确的路。
比如说下载一部电影时，要是没有 TCP 校验和
认真工作，那可能看到的就是乱七八糟的画面啦，想想都可怕呀！
4. 哇塞，TCP 校验和计算真的超神奇的！可以把它想象成是一个超级侦探，不放过任何一个数据错误的蛛丝马迹哟！好比网络购物时，它能确保你收到的商品信息是准确无误的，要是没有它可怎么行呢，你说对不对？
5. 嘿嘿，TCP 校验和计算可是网络通信的重要一环呢！就像一个忠实的伙伴，一直默默守护着数据安全。
比如视频通话中，如果没有 TCP 校验和，
那画面可能就变得模糊不清了，多糟糕呀！
6. 哇哦，TCP 校验和计算的作用可太大啦！简直像是给数据加上了一层坚固的铠甲！就像是在玩游戏时，TCP 校验和确保你的游戏数据准确无误地传输，要是错了那游戏还怎么玩下去，这多关键啊！
结论：TCP 校验和计算在网络通信中至关重要，是保障数据准确性和完整性不可或缺的环节。
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目录
1.故障现象描述 (1)
1.1.故障现象描述 (1)
1.2.基本环境描述 (1)
2.分析方案设计 (2)
2.1.分析目标 (2)
2.2.分析设备部署 (2)
3.分析情况 (2)
3.1.基本流量分析 (2)
3.2.TCP异常分析 (4)
4.分析结论 (9)
1. 故障现象描述
1.1. 故障现象描述
一大型国企总部的某区域网络，在内网防火墙上发现大量TCP半连接，疑似DOS攻击，暂时未对内网服务器造成破坏性问题。
由于大量TCP产生原因未明，调用了应急人员来解决。
1.2. 基本环境描述
基本网络拓扑如下：
图表1 网络基本拓扑
内网用户访问互联网流量，必须通过代理服务器中转访问。
流量走向如上图红色标出线条，用户访问代理服务器需要经过内网三层交换、内网防火墙，其中在三层交换上旁路了大容量存储的网络分析设备，实现了对流量的回溯分析能力。
就是在内网的这台防火墙上发现了大量的TCP连接。
2. 分析方案设计
2.1. 分析目标
找出产生大量TCP的原因，定位到具体主机。
需要重点分析的是TCP会话部分。
2.2. 分析设备部署
由于网络中已经部署了回溯的流量分析设备，只需要把故障出现时的流量分析即可，通过科来的网络分析系统2010回放已保存的数据包。
3. 分析情况
3.1. 基本流量分析
首先利用科来网络分析系统的安全分析方案，对网络中的DOS攻击、蠕虫病毒、TCP扫描等进行智能分析。
图表2
此数据包共选取了3分31s的数据包，总流量为2.389GB。
图表3总流量
数据包大小分布分析，65-127的小包为2.683.048个，明显较多。
图表4 数据包大小分布
TCP会话分析，TCP连接数过多，并且存在大量TCP复位包。
图表5 TCP统计
DNS分析，查询数量明显大于回应数据，有大量DNS请求没有得到回应。
图表6 DNS分析
安全问题诊断：存在疑似DOS攻击问题，需针对性分析。
图表7 安全分析统计
3.2. TCP异常分析
在对基本流量分析后，对网络中主机TCP同步发送数据进行排名分析。
图表8 TCP同步发送排名
对TCP连接较高的IP：10.78.178.87进行针对性分析。
图表9
在IP会话中只有跟10.22.16.20的会话，10.22.16.20为其中的一台代理服务器。
继续分析TCP会话，其中本地使用的端口从9135进行递增，并且每个会话的数据包个数都为7个，存在TCP DOS攻击嫌疑，也验证了在安全分析的统计结果。
图表10
选中任意TCP会话，对其进行TCP流分析。
会话中都包含了这样9个数据包，如下图：
图表11 TCP时序图分析
其中包括前三个包为tcp三次握手建立连接，最后四个包用于关闭连接，中间两个数据包是应用层数据，包含了一个请求和一个响应。
定位到数据包解码中，查看应用层的详细信息，如下图：
图表12 应用层请求
在客户端发起的应用请求为一CONNECT 类型的HTTP请求数据，请求内容为：
g..CONNECT :80 HTTP/1.1
Host: :80
Accept: *
服务器对此请求直接给予Forbidden响应，如下图：
图表13 应用层响应
应用层响应内容，如下：
HTTP/1.1 403 Tunnel or SSL Forbidden
Date: Thu, 27 Oct 2011 00:54:55 GMT
对如上的QQ请求进行了解发现，此请求为开启腾讯QQ旋风后，发出的请求。
代理服务器由于不支持这种connect方式的http请求，收到后则直接给予拒绝。
而关于此URL请求，最近在网上已经有多例导致网络拥塞现象的故障。
对网络进一步了解后，通过TTL值分析，代理服务器与捕获点位置正好经过两跳，的确是从代理服务器发出。
图表14 TTL值分析
客户端请求被拒绝后，却并未停止发起连接，在QQ旋风运行期间一直保持高速的TCP请求状态。
图表15 新连接间隔分析
通过上图可以清晰的看到，客户端在的第一个TCP会话结束后，2ms后发起了第二次连接，并且在第二次连接被拒绝后，仍以2ms的间隔发起了新一次的连接。
红色标示部分0.002s即2ms。
而在短短的3分31s内，共发起了2966个TCP连接，也就是每秒14个TCP连接。
图表16 TCP连接数
而在概要中我们也可以看到内网主机数有40744台之多，如果大量内网主机同时在线运行QQ旋风，则会造成灾难性故障。
图表17 地址统计
这种连接则会一直持续下去，直到用户关掉QQ旋风程序为止。
（一旦把QQ 旋风最小化，运行到主机关机，那后果则会更严重）
而目前由于代理服务器前部署了负载均衡设备，对内部服务器暂未造成影响，而在服务器之前的防火墙则吃不住了，在短时间内则出现了大量TCP会话，影响了防火墙的正常运行。
4. 分析结论
当前大量TCP连接爆发，主要为QQ旋风程序发起，并且在HTTP 的CONNECT请求被拒绝后，仍会以2ms的间隔重现发起新的连接。
网络规模庞大，QQ旋风同时在线的主机数较多，导致了类似DOS效果的攻击现象。
由于服务器区部署了负载均衡设备，代理服务器暂未受到影响，而在内网的防火墙则明显性能下降，需要处理大量TCP会话。
建议：在防火墙或上网行为管理设备上对QQ旋风进行限制，或在代理服务器上做相应调整；另外建议跟腾讯方联系，修改其QQ旋风的连接机制。