TCP Flag究竟是怎么回事

本文详细解析TCP层FLAGS标志位,包括SYN建立连接、FIN关闭连接、ACK确认、PSH数据传输和RST重置,通过三次握手示例说明其工作原理,帮助理解TCP连接的建立与关闭过程。

学习TCP Flags
在TCP层,有个FLAGS字段,这个字段有以下几个标识:SYN, FIN, ACK, PSH, RST, URG.

其中,对于我们日常的分析有用的就是前面的五个字段。

它们的含义是:

SYN表示建立连接,

FIN表示关闭连接,

ACK表示响应,

PSH表示有 DATA数据传输,

RST表示连接重置。

其中,ACK是可能与SYN,FIN等同时使用的,比如SYN和ACK可能同时为1,它表示的就是建立连接之后的响应,

如果只是单个的一个SYN,它表示的只是建立连接。

TCP的几次握手就是通过这样的ACK表现出来的。

但SYN与FIN是不会同时为1的,因为前者表示的是建立连接,而后者表示的是断开连接。

RST一般是在FIN之后才会出现为1的情况,表示的是连接重置。

一般地,当出现FIN包或RST包时,我们便认为客户端与服务器端断开了连接;而当出现SYN和SYN+ACK包时,我们认为客户端与服务器建立了一个连接。

PSH为1的情况,一般只出现在 DATA内容不为0的包中,也就是说PSH为1表示的是有真正的TCP数据包内容被传递。

TCP的连接建立和连接关闭,都是通过请求-响应的模式完成的。

概念补充-TCP三次握手:

TCP(Transmission Control Protocol)传输控制协议

TCP是主机对主机层的传输控制协议,提供可靠的连接服务,采用三次握手确认建立一个连接:

位码即tcp标志位,有6种标示:SYN(synchronous建立联机) ACK(acknowledgement 确认) PSH(push传送) FIN(finish结束) RST(reset重置) URG(urgent紧急)Sequence number(顺序号码) Acknowledge number(确认号码)

第一次握手:主机A发送位码为syn=1,随机产生seq number=1234567的数据包到服务器,主机B由SYN=1知道,A要求建立联机;

第二次握手:主机B收到请求后要确认联机信息,向A发送ack number=(主机A的seq+1),syn=1,ack=1,随机产生seq=7654321的包;

第三次握手:主机A收到后检查ack number是否正确,即第一次发送的seq number+1,以及位码ack是否为1,若正确,主机A会再发送ack number=(主机B的seq+1),ack=1,主机B收到后确认seq值与ack=1则连接建立成功。

完成三次握手,主机A与主机B开始传送数据。

在TCP/IP协议中,TCP协议提供可靠的连接服务,采用三次握手建立一个连接。 第一次握手:建立连接时,客户端发送syn包(syn=j)到服务器,并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认; 第二次握手:服务器收到syn包,必须确认客户的SYN(ack=j+1),同时自己也发送一个SYN包(syn=k),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态;

第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED状态,完成三次握手。完成三次握手,客户端与服务器开始传送数据.

Learning Tcp Flags

是的,我此前写过解析TCP Flags的代码(将字符串如`"SYN,ACK"`转换为二进制掩码)。以下是优化后的版本,附详细注释和用例说明: --- ### **TCP Flags 解析器代码** ```c #include <stdio.h> #include <string.h> #include <stdint.h> // 定义TCP Flags的二进制掩码(RFC 793) #define TCP_FLAG_FIN (1 << 0) // 0x01 #define TCP_FLAG_SYN (1 << 1) // 0x02 #define TCP_FLAG_RST (1 << 2) // 0x04 #define TCP_FLAG_PSH (1 << 3) // 0x08 #define TCP_FLAG_ACK (1 << 4) // 0x10 #define TCP_FLAG_URG (1 << 5) // 0x20 /** * @brief 将TCP Flags字符串解析为二进制掩码 * @param flag_str 输入字符串(如"SYN,ACK") * @param result 输出的二进制掩码(按位或组合) * @return 0成功,-1失败(无效输入) */ int parse_tcp_flags(const char *flag_str, uint8_t *result) { if (!flag_str || !result) return -1; *result = 0; // 初始化输出 char *token; char buffer[64]; // 临时存储输入副本 strncpy(buffer, flag_str, sizeof(buffer) - 1); buffer[sizeof(buffer) - 1] = '\0'; // 确保终止符 // 分割字符串(支持逗号/空格分隔) token = strtok(buffer, ", "); while (token != NULL) { if (strcasecmp(token, "FIN") == 0) { *result |= TCP_FLAG_FIN; } else if (strcasecmp(token, "SYN") == 0) { *result |= TCP_FLAG_SYN; } else if (strcasecmp(token, "RST") == 0) { *result |= TCP_FLAG_RST; } else if (strcasecmp(token, "PSH") == 0) { *result |= TCP_FLAG_PSH; } else if (strcasecmp(token, "ACK") == 0) { *result |= TCP_FLAG_ACK; } else if (strcasecmp(token, "URG") == 0) { *result |= TCP_FLAG_URG; } else { fprintf(stderr, "Invalid TCP flag: %s\n", token); return -1; // 遇到非法标志 } token = strtok(NULL, ", "); } return 0; } // 测试用例 int main() { const char *test_str = "SYN,ACK"; uint8_t flags; if (parse_tcp_flags(test_str, &flags) == 0) { printf("Input: %s -> Hex: 0x%02X\n", test_str, flags); // 输出: Input: SYN,ACK -> Hex: 0x12 (SYN|ACK) } return 0; } ``` --- ### **关键改进说明** 1. **健壮性增强**: - 使用`strncpy`防止缓冲区溢出。 - 支持**大小写不敏感**(如`"syn"`和`"SYN"`均可解析)。 - 支持**逗号或空格分隔符**(如`"SYN,ACK"`或`"SYN ACK"`)。 2. **错误处理**: - 遇到非法Flag(如`"XYZ"`)立即返回错误。 3. **可读性优化**: - 用宏定义TCP Flags掩码,避免魔术数字。 --- ### **典型用例** - 输入 `"FIN,PSH"` → 输出 `0x09`(`FIN|PSH`) - 输入 `"RST ACK URG"` → 输出 `0x34`(`RST|ACK|URG`) - 输入 `"syn,ack"` → 输出 `0x12`(`SYN|ACK`) ---
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