Wireshark使用介绍（二）：应用Wireshark观察基本网络协议

TCP:

TCP/IP通过三次握手建立一个连接。这一过程中的三种报文是：SYN，SYN/ACK，ACK。

第一步是找到PC发送到网络服务器的第一个SYN报文，这标识了TCP三次握手的开始。

如果你找不到第一个SYN报文，选择Edit -> Find Packet菜单选项。选择Display Filter，输入过滤条件：tcp.flags，这时会看到一个flag列表用于选择。选择合适的flag，tcp.flags.syn并且加上==1。点击Find，之后trace中的第一个SYN报文就会高亮出来了。

注意：Find Packet也可以用于搜索十六进制字符，比如恶意软件信号，或搜索字符串，比如抓包文件中的协议命令。

一个快速过滤TCP报文流的方式是在Packet List Panel中右键报文，并且选择Follow TCP Stream。这就创建了一个只显示TCP会话报文的自动过滤条件。

这一步骤会弹出一个会话显示窗口，默认情况下包含TCP会话的ASCII代码，客户端报文用红色表示服务器报文则为蓝色。

窗口类似下图所示，对于读取协议有效载荷非常有帮助，比如HTTP，SMTP，FTP。

更改为十六进制Dump模式查看载荷的十六进制代码，如下图所示：

关闭弹出窗口，Wireshark就只显示所选TCP报文流。现在可以轻松分辨出3次握手信号。

注意：这里Wireshark自动为此TCP会话创建了一个显示过滤。本例中：(ip.addr eq 192.168.1.2 and ip.addr eq 209.85.227.19) and (tcp.port eq 80 and tcp.port eq 52336)

SYN报文：

图中显示的5号报文是从客户端发送至服务器端的SYN报文，此报文用于与服务器建立同步，确保客户端和服务器端的通信按次序传输。SYN报文的头部有一个32 bit序列号。底端对话框显示了报文一些有用信息如报文类型，序列号。

SYN/ACK报文：

7号报文是服务器的响应。一旦服务器接收到客户端的SYN报文，就读取报文的序列号并且使用此编号作为响应，也就是说它告知客户机，服务器接收到了SYN报文，通过对原SYN报文序列号加一并且作为响应编号来实现，之后客户端就知道服务器能够接收通信。

ACK报文：

8号报文是客户端对服务器发送的确认报文，告诉服务器客户端接收到了SYN/ACK报文，并且与前一步一样客户端也将序列号加一，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。

ARP & ICMP：

开启Wireshark抓包。打开Windows控制台窗口，使用ping命令行工具查看与相邻机器的连接状况。

停止抓包之后，Wireshark如下图所示。

ARP和ICMP报文相对较难辨认，创建只显示ARP或ICMP的过滤条件。

ARP报文：

地址解析协议，即ARP（Address Resolution Protocol），是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。其功能是：主机将ARP请求广播到网络上的所有主机，并接收返回消息，确定目标IP地址的物理地址，同时将IP地址和硬件地址存入本机ARP缓存中，下次请求时直接查询ARP缓存。

最初从PC发出的ARP请求确定IP地址192.168.1.1的MAC地址，并从相邻系统收到ARP回复。ARP请求之后，会看到ICMP报文。

ICMP报文：

网络控制消息协定（Internet Control Message Protocol，ICMP）用于TCP/IP网络中发送控制消息，提供可能发生在通信环境中的各种问题反馈，通过这些信息，令管理者可以对所发生的问题作出诊断，然后采取适当的措施解决。

PC发送echo请求，收到echo回复如上图所示。ping报文被mark成Type 8，回复报文mark成Type 0。

如果多次ping同一系统，在PC上删除ARP cache，使用如下ARP命令之后，会产生一个新的ARP请求。

C:\> ping 192.168.1.1

... ping output ...

C:\> arp –d *

HTTP：

HTTP协议是目前使用最广泛的一种基础协议，这得益于目前很多应用都基于WEB方式，实现容易，软件开发部署也简单，无需额外的客户端，使用浏览器即可使用。这一过程开始于请求服务器传送网络文件。

从上图可见报文中包括一个GET命令，当HTTP发送初始GET命令之后，TCP继续数据传输过程，接下来的链接过程中HTTP会从服务器请求数据并使用TCP将数据传回客户端。传送数据之前，服务器通过发送HTTP OK消息告知客户端请求有效。如果服务器没有将目标发送给客户端的许可，将会返回403 Forbidden。如果服务器找不到客户端所请求的目标，会返回404。

如果没有更多数据，连接可被终止，类似于TCP三次握手信号的SYN和ACK报文，这里发送的是FIN和ACK报文。当服务器结束传送数据，就发送FIN/ACK给客户端，此报文表示结束连接。接下来客户端返回ACK报文并且对FIN/ACK中的序列号加1。这就从服务器端终止了通信。要结束这一过程客户端必须重新对服务器端发起这一过程。必须在客户端和服务器端都发起并确认FIN/ACK过程。

附录：网络协议报文结构与抓包示例

 

TCP/IP协议栈

以太网帧示例

IP数据报格式

IP报文示例

UDP帧结构

TCP消息结构

TCP报文示例