MAC IPv4 UDP TCP包結構分析

2021-08-02 05:18:39 字數 1836 閱讀 7415

wireshark是在資料鏈路層抓包,如下圖抓的udp包,實際上抓到的是封裝了udp資料報的mac幀,有乙太網src ip和dst ip在內

mac幀主要有兩種格式,一種是乙太網v2標準,一種是ieee 802.3,常用的是前者。下圖就是假定網路層協議是ip協議,mac幀是v2格式

有一點注意,這裡的首部長度的單位是4位元組,所以首部長度最大是15*4=60位元組。而且通過可選字段後的填充,ip頭部永遠是4位元組的倍數,方便ip協議實現。

總長度的單位是1位元組,所以ip資料報的長度最大65535位元組。

關於ip資料報格式,詳見謝希仁計算機網路(第五版)4.2.5節

有乙個容易搞不清楚的地方是協議字段,6或17分別表示ip資料報的資料部分是tcp或udp報文。41表示資料部分是乙個ipv6資料報,這種情況出現在隧道方式使用ipv6中。

關於udp資料報格式,詳見謝希仁計算機網路(第五版)5.2.2節

關於tcp資料報格式,詳見謝希仁計算機網路(第五版)5.5節

有一點值得注意,資料偏移(4bit),指的是tcp的資料部分到整個tcp包的開始的偏移,其實就是tcp的包頭長度了。和ip頭的首部長度一樣,也是以4byte為單位,所以tcp頭部的最大長度是15(4bit最大15)*4byte=60byte,也就是選項和填充字段不能超過40位元組

上面這麼費事,其實只是解決我的乙個疑惑,就是抓udp包的時候發現抓到的位元組數(如第一張圖里的frame3 109bytes captured)總是比資料段的位元組數(如第一張圖里的data 67bytes)多42byte。

現在知道為什麼了,就是mac幀中在資料前的14byte(最後面的4位元組校驗位被丟棄了?還是wireshark忽略了它?沒仔細看謝希仁的書)+20byteip報文頭部+8byteudp報文頭部=42byte

至於抓tcp包的時候,去掉mac幀頭、ip頭、tcp頭之後,剩下的資料位元組數一般比抓到的位元組數少54byte(14bytemac頭+20byteip頭+20bytetcp頭),因為tcp頭可變,少數情況下這個差值不是54byte。ip包頭其實也可變,但現在還沒見過。像下面圖中的tcp頭部就是32byte

還有一點注意的是,抓tcp包,如果是純tcp協議(如握手、fin等),wireshark在tcp一欄的len是標為0的,如果有tcp之上的應用層協議,如http,那麼tcp那一欄標的長度其實是負載的長度,不包括tcp頭部的長度,如下圖

總共抓到了529byte,tcp的負載(圖中是http報文)有475byte,tcp和ip頭分別20byte。但是wireshark把475標在了tcp邊上,容易讓人誤以為475包括了20byte的tcp頭部

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