网络协议：传输层协议报文信息分析
TCPIP协议各层详解
TCPIP协议各层详解OSI七层协议互联⽹协议按照功能不同分为osi七层或tcp/ip五层或tcp/ip四层TCP/IP协议毫⽆疑问是互联⽹的基础协议，没有它就根本不可能上⽹，任何和互联⽹有关的操作都离不开TCP/IP协议。
不管是OSI七层模型还是TCP/IP的四层、五层模型，每⼀层中都要⾃⼰的专属协议，完成⾃⼰相应的⼯作以及与上下层级之间进⾏沟通。
由于OSI七层模型为⽹络的标准层次划分，所以我们以OSI七层模型为例从下向上进⾏⼀⼀介绍。
TCP/IP协议毫⽆疑问是互联⽹的基础协议，没有它就根本不可能上⽹，任何和互联⽹有关的操作都离不开TCP/IP协议。
不管是OSI七层模型还是TCP/IP的四层、五层模型，每⼀层中都要⾃⼰的专属协议，完成⾃⼰相应的⼯作以及与上下层级之间进⾏沟通。
tcp/ip是个协议组，它可以分为4个层次，即⽹路接⼝层，⽹络层，传输层，以及应⽤层，在⽹络层有IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP协议和BOOTP协议。
在传输层有TCP，UDP协议⽽在应⽤层有HTTP，FTP，DNS等协议因此HTTP本⾝就是⼀个协议，是从WEB服务器端传输超⽂本，到本地浏览器的⼀个传输协议OSI模型OSI/RM协议是由ISO（国际标准化组织）制定的，它需要三个基本的功能：提供给开发者⼀个休息的，通⽤的概念以便开发完善，可以⽤来解释连接不同系统的框架。
OSI模型定义了不同计算机互联的标准，是设计和描述计算机⽹络通信的基本框架。
OSI模型把⽹络通信的基本框架⼯作分为7层，分别是物理层，数据链路层，⽹络层，传输层，会话层，表⽰层和应⽤层(1)(Physical Layer)孤⽴的计算机之间要想⼀起玩，就必须接⼊internet，⾔外之意就是计算机之间必须完成组⽹物理层功能：主要是基于电器特性发送⾼低电压(电信号)，⾼电压对应数字1，低电压对应数字0物理层是OSI参考模型的最低层，它利⽤传输介质为数据链路层提供物理连接。
quic报文解析
quic报文解析Quic报文解析随着互联网的不断发展，网络传输协议也在不断演进。
其中，Quic 协议作为一种新兴的传输层协议，正逐渐被广泛应用。
本文将对Quic报文解析进行介绍，以帮助读者更好地理解和应用这一协议。
一、Quic协议简介Quic（Quick UDP Internet Connections）是一种基于UDP协议的传输层协议，由Google推出。
相比于传统的TCP协议，Quic协议具有更低的延迟和更好的性能表现。
它不仅整合了多个层次的网络协议，还引入了各种新的特性，如0-RTT连接建立、数据流多路复用、流量控制等。
二、Quic报文结构Quic报文由头部和负载数据组成。
头部包含了Quic协议的各种控制信息，用于实现可靠的数据传输和连接管理。
负载数据则是上层应用传输的具体数据内容。
1. 头部结构Quic头部结构包括公共头部和帧头部。
公共头部是每个Quic报文都必须包含的部分，用于标识报文的类型和版本等信息。
帧头部则是可选的，用于标识报文中各个帧的类型和长度等信息。
2. 报文类型Quic报文可以分为Initial、Handshake、0-RTT和Protected四种类型。
其中，Initial和Handshake类型用于连接建立阶段，0-RTT 类型用于0-RTT连接重建，Protected类型用于已建立的连接中的数据传输。
三、Quic报文解析过程Quic报文解析是指将接收到的二进制数据解析为可读的报文格式的过程。
下面将详细介绍Quic报文解析的过程和要点。
1. 报文解析步骤（1）解析公共头部：根据公共头部的格式，提取报文的类型、版本和连接ID等信息。
（2）解析帧头部：如果报文中包含帧头部，根据帧头部的格式，提取各个帧的类型和长度等信息。
（3）解析负载数据：将剩余的二进制数据解析为具体的应用数据。
2. 解析要点（1）报文类型判断：根据公共头部的类型字段，判断报文的类型，并根据不同类型的报文执行相应的解析逻辑。
计算机网络传输协议分析
计算机网络传输协议分析计算机网络作为现代社会不可或缺的一部分，其运作离不开网络传输协议。
网络传输协议是计算机网络中数据传输的规则和约定，它负责确保数据的可靠传输和正确处理。
本文将对计算机网络传输协议进行深入分析，以便更好地理解和应用该技术。
一、传输层协议的基本概念计算机网络传输层协议是网络协议中的重要部分，主要负责端到端的数据传输和处理。
在网络中，传输层协议可以通过使用不同的传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）来满足不同的需求。
1. 传输控制协议（TCP）TCP是一种面向连接的协议，它提供可靠的数据传输和流量控制。
TCP使用三次握手建立连接，通过分段和重传机制来确保数据的可靠性。
此外，TCP还支持拥塞控制和流量控制，以避免网络拥塞和数据丢失。
2. 用户数据报协议（UDP）UDP是一种无连接的协议，它提供了一种简单的数据传输方式。
与TCP不同，UDP不会确保数据的可靠传输，而是快速地将数据发送到目标主机。
UDP适用于一些对传输速度要求较高、对可靠性要求较低的应用，如视频传输和实时游戏。
二、TCP协议的工作原理与特点TCP协议是最常用的传输协议之一，它具有以下工作原理和特点：1. 面向连接TCP在进行数据传输之前，会先通过三次握手建立连接。
首先，客户端发送SYN包给服务器，请求建立连接；然后，服务器收到SYN 包后，发送SYN-ACK包回应；最后，客户端再发送ACK包确认连接成功。
这种连接方式确保了数据传输的可靠性。
2. 可靠传输TCP通过序列号和确认应答机制来实现可靠传输。
发送端将数据进行分段，并为每个数据段分配一个序列号，接收端收到数据后，根据序列号进行确认，并发送确认应答给发送端。
如果发送端没有收到确认应答，将进行重传，直到接收端确认收到数据为止。
3. 拥塞控制TCP具有拥塞控制机制，以避免网络拥塞和数据丢失。
当网络拥塞时，TCP会适时地降低发送速率，以减少数据的丢失，并通过拥塞窗口来控制数据的发送。
计算机网络协议分析与实现
计算机网络协议分析与实现计算机网络协议是指在计算机网络中进行信息传递和通信的规则集合。
它们定义了在网络中如何建立连接、传输数据以及错误检测与纠正等操作。
协议的设计和实现对于网络的稳定性和性能至关重要。
本文将分析和介绍计算机网络协议的基本原理和实现方法。
一、计算机网络协议的分类计算机网络协议可以按照不同的标准进行分类，常见的分类方式有以下几种：1. 分层协议：按照网络功能将协议划分为不同的层次，比如物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。
每一层负责不同的任务，通过层与层之间的交互合作完成数据传输和通信。
2. 分布式协议：指在网络中各个节点之间进行分布式的通信和协同操作的协议，常见的有分布式路由协议、分布式拓扑发现协议和分布式存储协议等。
3. 传输协议：用于在网络中可靠地传输数据，包括TCP和UDP协议。
TCP协议提供可靠的、面向连接的通信，而UDP协议则提供不可靠但是延迟较小的通信。
4. 网络协议：负责在网络中进行路由选择、数据包转发和寻址等操作。
常见的网络协议包括IP协议、ICMP协议和ARP协议等。
二、计算机网络协议的实现方法计算机网络协议的实现方法涉及到协议栈的设计和编程。
下面介绍几种常见的实现方法：1. 开发自定义协议：根据具体的需求和特点，根据协议设计的规范和要求，开发自定义的协议。
这种方法需要对网络协议的原理和实现细节有深入的了解，适用于特定的、定制化的网络场景。
2. 使用网络协议开发框架：借助开源或商用的网络协议开发框架，简化协议的实现过程。
常用的网络协议开发框架有libcurl、Twisted和Netty等。
这些框架提供了丰富的功能和接口，可以加速协议的开发和部署。
3. 自动化工具生成协议：借助自动化工具生成协议的代码和配置文件。
这种方法适用于一些简单的协议，可以减少人工编码的工作量和出错的可能性。
4. 模块化协议实现：将协议进行模块化的设计和实现，提高协议的可维护性和扩展性。
modbus tcp数据报文结构详解
modbus tcp数据报文结构详解MODBUS TCP数据报文结构详解1. 简介MODBUS是一种通信协议，常用于工业自动化系统中的设备间通信。
MODBUS TCP是基于TCP/IP网络的MODBUS协议的一种实现方式。
本文将详细解释MODBUS TCP数据报文的结构。
2. MODBUS TCP概述MODBUS TCP使用TCP作为传输层协议，通过以太网传输数据。
它使用简单易懂的ASCII码或二进制格式进行通信，并采用主从架构实现设备间的数据交换。
3. 数据报文结构MODBUS TCP数据报文的结构包括： - 事务标识符（TID）：用于标识每个请求/响应事务的唯一标识符。
- 协议标识符（PID）：指示MODBUS TCP协议的标识号。
- 长度字段：指示数据报文的长度（以字节为单位），不包括TID和PID字段。
- 单元标识符（UID）：用于标识设备的唯一标识符。
- 功能码（FC）：指示报文的操作类型，如读取寄存器、写入寄存器等。
- 数据字段：根据功能码的不同，包含特定的数据信息。
4. 报文格式MODBUS TCP数据报文的格式如下：[TID] [PID] [长度字段] [UID] [FC] [数据字段]其中，数据字段的格式根据不同的功能码而变化。
5. 功能码MODBUS TCP定义了一系列功能码，用于表示不同的操作。
常见的功能码包括： - 读取线圈状态（FC 01）：读取线圈的开关状态。
- 读取输入状态（FC 02）：读取输入寄存器的状态。
- 读取保持寄存器（FC 03）：读取保持寄存器的值。
- 写单个线圈（FC 05）：设置单个线圈的开关状态。
- 写单个保持寄存器（FC 06）：设置单个保持寄存器的值。
6. 示例以下是一个示例的MODBUS TCP数据报文：TID: 0x0001PID: 0x0000长度字段: 0x0006UID: 0x01FC: 0x03数据字段: 0x000A 0x000B上述报文表示读取设备ID为1的设备的保持寄存器的值。
TCP-IP四层体系结构及每层作用
应该说是Internet四层体系结构1.数据链路层2.网络层3.传输层4.应用层，其中IP是在第二层网络层中，TCP是在第3层传输层中，Internet体系结构最重要的是TCP/IP协议，是实现互联网络连接性和互操作性的关键，它把许多台的Internet上的各种网络连接起来。
Internet的其他网络协议都要用到TCP/IP协议提供的功能，因而称我们习惯称整Internet协议族为TCP/IP协议族，简称TCP/IP协议也可称为TCP/IP四层体系结构，1.数据链路层：数据链路层是物理传输通道，可使用多种传输介质传输，可建立在任何物理传输网上。
比如光纤、双绞线等2.网络层：其主要功能是要完成网络中主机间“分组”(Packet)的传输。
含有4个协议：（1）网际协议IP负责分组数据的传输，各个IP数据之间是相互独立的。
（2）互联网控制报文协议ICMPIP层内特殊的报文机制，起控制作用，能发送报告差错或提供有关意外情况的信息。
因为ICMP的数据报通过IP送出因此功能上属于网络的第3层。
3）地址转换协议ARP为了让差错或意外情况的信息能在物理网上传送到目的地，必须知道彼此的物理地址，这样就存在把互联网地址（是32位的IP地址来标识，是一种逻辑地址）转换为物理地址的要求，这就需要在网络层上有一组服务（协议）能将IP地址转换为相应的网络地址，这组协议就是APP.（可以把互联网地址看成是外识别地址和物理地址看成是内识别地址）（4）反向地址转换协议RARPRARP用于特殊情况，当只有自己的物理地址没有IP地址时，可通过RARP获得IP 地址，如果遇到断电或重启状态下，开机后还必需再使用RARP重新获取IP地址。
广泛用于获取无盘工作站的IP地址。
3.传输层：其主要任务是向上一层提供可靠的端到端（End-to-End）服务，确保“报文”无差错、有序、不丢失、无重复地传输。
它向高层屏蔽了下层数据通信的细节，是计算机通信体系结构中最关键的一层。
网络协议解析与应用
网络协议解析与应用网络协议是计算机网络中实现通信的规范，其作用是约定通信时的格式、数据结构、传输方式、错误处理等细节。
网络协议的重要性不言而喻，它是网络通信的“黄金标准”，也是实现网络通信的基础。
本文将从协议的分类、解析和应用几个方面来探讨其相关内容。
1. 协议的分类网络协议可以分为传输层协议、网络层协议、链路层协议和物理层协议四类。
传输层协议：负责应用程序之间的数据传输，常见的传输层协议有 TCP 和 UDP。
网络层协议：管理数据在网络中的传输路径，负责数据包转发和路由，常见的网络层协议有 IP 协议和 ICMP 协议。
链路层协议：处理物理层上传输的比特流，负责向上层协议传递数据帧，以太网协议和令牌环网协议是常见的链路层协议。
物理层协议：负责将数据转换为电信号发送到物理网，常见的物理层协议有 RS-232 协议和 V.35 协议等。
2. 协议的解析网络协议的解析指的是将协议包中的各个字段进行解析和处理的过程。
协议解析是实现网络通信的重要环节，能够帮助开发人员尽早发现并解决协议错误和网络故障。
协议解析的工具有很多，如 Wireshark、Tcpdump 等。
以Wireshark 为例，该工具可以对协议包进行实时捕获、分析和呈现，方便使用者了解传输过程中各层协议的交互和细节。
使用 Wireshark 进行协议解析需要了解协议包中的各个字段：▪ MAC 地址：协议包的目的 MAC 地址和源 MAC 地址。
▪ IP 地址：协议包的源 IP 地址和目的 IP 地址。
▪端口号：协议包中的源端口号和目的端口号。
▪协议类型：协议包中的协议类型，如TCP、UDP、ICMP 等。
▪数据负载：协议包中的实际数据。
解析这些字段，就可以了解协议包传递的细节和过程，方便开发人员对网络进行调试和优化。
3. 协议的应用网络协议的应用十分广泛，包括网络安全、网络编程、通信协议设计等方面。
以下是几个常见的应用场景：(1) 网络安全协议安全是保障网络安全的重要手段，TCP/IP 协议中的加密和认证协议能够加强通信加密和身份验证等安全功能。
CCSDSSCPS网络层与传输层协议分析与仿真验证_刘俊
2009年12月第 6 期 中国空间科学技术C HINESE SPACE SCIENCE AND T ECH NOLOGYCCSDS SCPS网络层与传输层协议分析与仿真验证刘俊王九龙石军(中国空间技术研究院,北京100094)摘要 空间数据系统咨询委员会(CCSDS)针对空间通信的特点制定了空间通信协议标准SCPS(Space Comm unications Pro to cal Specification)。
文章从CCSDS标准在中国空间技术的实际应用出发,对CCSDS SCPS协议中网络层协议(N P)和传输层协议(TP)进行研究,分析其特点和适用性,并与TCP/IP协议进行对比,最后设计演示验证系统对所提方案进行验证并得出结论:在空间通信环境下,采用SCPS协议后的性能优于采用TCP/IP协议。
关键词 空间通信 协议标准 网络层 传输层 仿真1引言计算机和网络技术的飞速发展以及因特网在地面的成功应用,为在空间采用网络技术奠定了技术基础。
如果能够建立一个空间数据系统,将空间资源和地面测控手段有机地结合起来,形成空间综合信息网,则可将各类空间数据的获取、传输、处理、分发和应用有机融合起来,实现对航天器的实时无缝测控,尤其是能够实时获得航天器发生故障时的真实数据,大大增加挽救机会[1]。
作为地面网络应用的代表,Internet无疑是一个已经大规模应用,可以提供良好的可升级、稳健、有效,并且自适应网络结构的最成功的例子。
在空间网络中利用Internet协议特别具有吸引力,但是已经可以得出结论:虽然Internet协议(如TCP/IP、UDP、FTP)作为地面应用范围最广泛的网络协议能提供空间通信的许多功能,尤其是端到端的能力、高层协议功能等,但Internet协议是为陆基网络开发的,而地面网络的环境条件与航天器在空间通信时遇到的情况大不相同。
空间网络环境不同于地面的几个主要特点:空间通信传输时延大和时延变化大、信号电平弱、信道噪声大、多普勒频移大、空-地通信频繁中断等,因此空间通信网络不能完全照搬Interne t协议[2]。
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网络协议实验报告
实验名称：传输层协议报文承载信息分析
实验目的：进一步熟悉协议分析工具软件使用，分析传输层报文承载的信息，掌握传输层协议工作的基本原理。
实验内容：
1、熟练应用与传输层有关的程序命令netstat、telnet；
2、截取浏览网页时和即时通讯时的数据报文，分析是基于UDP还是基于TCP（即时通讯程序可选择QQ、MSN），并分析每种应用各自的端口号（分客户端和服务端）；
3、通过协议分析软件分析TCP和UDP的报文格式；分析MSS和MTU 的关系，认识TCP报文中携带MSS的时机。
4、截取有关数据报文，分析TCP建立连接时“三次握手”的过程。
可通过telnet应用程序帮助建立的TCP连接，也可对基于TCP的应用程序工作时的TCP连接进行截取数据报。
5、截取有关数据报文，分析TCP断开连接时“四次握手”的过程。
6、在进行大量的数据上传或下载时（比如基于HTTP或FTP的较大文件的上传）,通过协议分析观察是否有流量和拥塞控制的表征。
实验日期：2010-12-09
实验步骤：
(1)学习使用netstat 和telnet 命令
在命令窗口中输入 netstat /?即可得到所有命令（如图下）
当前网络的TCP、UDP连接状态（如图）
（2）telnet 命令（如图）
使用telnet 80 远程登录中国矿业大学服务器，使用三次TCP连接（如图）
（3）截取浏览网页时和即时通讯时的数据报文，分析是基于UDP还是基于TCP
（即时通讯程序可选择QQ、MSN），并分析每种应用各自的端口号（分客户端和服务端）；
A、捕获浏览器浏览网页时的数据报文是基于TCP
其对应的源端口号：客户端是：3575
服务端是：80 （如图）
B、捕获即时通讯的数据报是基于UDP的报文OICQ（如图）
客户端的端口号是：4000
服务器端口是：8000
（4）通过协议分析软件分析TCP和UDP的报文格式；分析MSS和MTU的关系，认识TCP报文中携带MSS的时机
A、TCP的报文格式分析；
B 、UDP 报文格式分析： UDP 数据报（如图）
Transmission Unit）大小为1500字节
TCP请求报文中的MMS如下图;大小为 1460bytes
（5）截取有关数据报文，分析TCP建立连接时“三次握手”的过程。
可通过telnet 应用程序帮助建立的TCP连接，也可对基于TCP的应用程序工作时的TCP连接进行截取数据报。
如下图是通过telnet 登录中国矿业大学服务器是发送的TCP请求；
第一次握手（本机（202.119.200.139）发送请求信息，SYN=1 ACK=0 SEQ=0
第二次握手（服务器（202.119.200.139）应答 SYN=1 ACK=1 SEQ=0
第三次握手（本机（202.119.200.139）返回信息
SEQ=1 ACK=1 SYN=1
(6) 截取有关数据报文，分析TCP断开连接时“四次握手”的过程。
通过telnet 登录
捕获数据报（如图）
第一次握手（FIN =1 ACK=0）
第二次握手（ACK=1 FIN=0
第三次握手（FIN=1 ACK=0）
第四次握手（ACK=1 FIN=0。