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TryHackMe学习日记&day4

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admin 2025年6月20日 62

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前天结束了计网,今天开始学习数据包和框架(昨天胃炎请假一天)

数据包和帧:

它们两个都是小块数据,当他们组合在一起时会形成较大的信息,但是它们在osi模型在是两个不同的东西

帧位于第二层:数据链路层,这意味着没有 IP 地址等信息。将此视为将信封放入信封中并将其寄走。第一个信封将是您邮寄的数据包，但一旦打开，其中的信封仍然存在并包含数据（这是一个框架）

当我们谈论任何 IP 地址时，我们谈论的是数据包。当封装信息被剥离时，我们谈论的是框架本身

数据包是在联网设备之间传输数据的一种有效方式，例如任务 1 中介绍的设备。由于这些数据是小块交换的，因此与一次发送大消息相比，整个网络中出现瓶颈的可能性更小

例如，从网站加载图像时，此图像不会作为一个整体发送到您的计算机，而是在您的计算机上重建的小块。以下图为例来说明这个过程。猫咪的照片被分成三个包，到达计算机后被重建，形成最终的图像

头部字段	描述
生存时间(Time to Live)	为数据包设置过期计时器，防止数据包无法到达主机或逃逸时堵塞网络
校验和(Checksum)	为TCP/IP等协议提供完整性检查。如果任何数据被更改，该值将与预期值不同，从而发现数据损坏
源地址(Source Address)	发送数据包的设备IP地址，以便返回数据知道返回路径
目的地址(Destination Address)	数据包要发送到的设备IP地址，以便数据知道下一步传输路径

TCP/IP协议

到目前为止，该协议与我们之前的 OSI 模型非常相似。

TCP/IP 协议由四层组成，可以说只是 OSI 模型的概括版本。

这些层是：

• Application 应用

• Transport 运输

• Internet 互联网

• Network Interface 网络接口

它的工作原理和osi的十分相似,当数据或者数据包经过TCP每一层时,就会添加一部分信息,经过最后一层后,形成完整数据包,这个过程叫做封装

TCP 的一个定义特征是它是基于连接的，这意味着 TCP 必须在发送数据之前在客户端和充当服务器的设备之间建立连接

因此，TCP 保证发送的任何数据都将在另一端接收。此过程称为 Three-way handshake（三次握手）,稍后会提到

TCP协议优点	TCP协议缺点
保证数据完整性	要求设备间保持可靠连接。如果一小块数据未接收，整个数据块都将无法使用且必须重传
能同步两个设备，防止数据乱序导致的传输拥塞	慢速连接可能成为另一设备的瓶颈，因为连接会一直占用另一设备的资源
为实现可靠性执行更多处理流程	由于使用该协议的设备需要做更多工作(计算)，TCP明显比UDP慢

TCP 数据包包含从封装添加的称为报头的信息的各个部分。让我们解释下表中的一些关键标头

头部字段	描述
源端口(Source Port)	发送方用于发送TCP报文的随机端口号(从0-65535范围内当前未使用的端口中随机选择)
目的端口(Destination Port)	接收方主机上运行的应用程序或服务的端口号(例如Web服务器运行在80端口)，此值不是随机选择的
源IP地址(Source IP)	发送数据包的设备IP地址
目的IP地址(Destination IP)	数据包目标设备的IP地址
序列号(Sequence Number)	连接建立时，第一个传输的数据段会被赋予一个随机数(后续会有更详细的解释)
确认号(Acknowledgement Number)	当一个数据段被赋予序列号后，下一个数据段的序列号将是前一个序列号+1(后续会有更详细的解释)
校验和(Checksum)	确保TCP数据完整性的值。发送方会进行数学计算并记住结果。如果接收方的计算结果不同，则说明数据已损坏
数据(Data)	存储实际传输数据的部分，例如正在传输的文件字节
标志位(Flag)	决定在握手过程中数据包应如何处理。特定的标志位会触发特定的行为(下面会有详细说明)

接下来讨论一下TCP三次握手

步骤	报文类型	描述
1	SYN	同步报文是客户端在握手过程中发送的初始数据包。用于发起连接并使两台设备同步（后续会有更详细的解释）
2	SYN/ACK	此数据包由接收设备（服务器）发送，用于确认来自客户端的同步请求
3	ACK	确认报文可由客户端或服务器使用，用于确认已成功接收到一系列消息/数据包
4	DATA	连接建立后，实际数据（如文件字节）通过”DATA”报文传输
5	FIN	此数据包用于在通信完成后正常（正确地）关闭连接
#	RST	此数据包会突然终止所有通信。这是最后手段，表示过程中出现了问题。例如服务或应用程序工作异常，或系统存在资源不足等故障

下图显示了 Alice 和 Bob 之间的正常 Three-way 握手过程。在现实生活中，这将是在两个设备之间

任何发送的数据都会被赋予一个随机数字序列，并使用此数字序列并以 1 为增量进行重建。两台计算机必须就相同的编号规则达成一致，才能以正确的顺序发送数据。此顺序分三个步骤达成一致：

1. SYN – 客户端：这是我的初始序列号 （ISN），用于 SYNchronise 和 （0
2. SYN/ACK – 服务器：这是我用 （5,000） 进行 SYNchronise 的初始序列号 （ISN），我确认您的初始编号序列 （0）
3. 确认 – 客户：我确认您的初始序列号 （ISN） 为 （5,000），下面是我的 ISN+1 （0 + 1） 的一些数据

知道了TCP如何连接,接下来了解一下它是如何关闭的

首先，一旦设备确定另一台设备已成功接收所有数据，TCP 将关闭连接

由于 TCP 会在设备上保留系统资源，因此最佳做法是尽快关闭 TCP 连接

要启动关闭 TCP 连接，设备将向另一台设备发送 “FIN” 数据包。当然，使用 TCP 时，另一台设备也必须确认此数据包

让我们像以前一样使用 Alice 和 Bob 来展示这个过程

在图中，我们可以看到 Alice 向 Bob 发送了一个 “FIN” 数据包。因为 Bob 收到了这个，所以他会让 Alice 知道他收到了这个，并且他还想关闭连接（使用 FIN）。Alice 已经清楚地听到了 Bob 的声音，并会让 Bob 知道她承认了这一点