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原文：關(guān)于TCP和UDP的服務(wù)器和客戶端的執(zhí)行步驟
TCP和UDP的最完整的區(qū)別
TCP
TCP編程的服務(wù)器端一般步驟是：
1、創(chuàng)建一個socket，用函數(shù)socket()；
2、設(shè)置socket屬性，用函數(shù)setsockopt(); * 可選
3、綁定IP地址、端口等信息到socket上，用函數(shù)bind();
4、開啟監(jiān)聽，用函數(shù)listen()；
5、接收客戶端上來的連接，用函數(shù)accept()；
6、收發(fā)數(shù)據(jù)，用函數(shù)send()和recv()，或者read()和write();
7、關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)連接；
8、關(guān)閉監(jiān)聽；
TCP編程的客戶端一般步驟是：
1、創(chuàng)建一個socket，用函數(shù)socket()；
2、設(shè)置socket屬性，用函數(shù)setsockopt();* 可選
3、綁定IP地址、端口等信息到socket上，用函數(shù)bind();* 可選
4、設(shè)置要連接的對方的IP地址和端口等屬性；
5、連接服務(wù)器，用函數(shù)connect()；
6、收發(fā)數(shù)據(jù)，用函數(shù)send()和recv()，或者read()和write();
7、關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)連接；
UDP
UDP編程的服務(wù)器端一般步驟是：
1、創(chuàng)建一個socket，用函數(shù)socket()；
2、設(shè)置socket屬性，用函數(shù)setsockopt();* 可選
3、綁定IP地址、端口等信息到socket上，用函數(shù)bind();
4、循環(huán)接收數(shù)據(jù)，用函數(shù)recvfrom();
5、關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)連接；
UDP編程的客戶端一般步驟是：
1、創(chuàng)建一個socket，用函數(shù)socket()；
2、設(shè)置socket屬性，用函數(shù)setsockopt();* 可選
3、綁定IP地址、端口等信息到socket上，用函數(shù)bind();* 可選
4、設(shè)置對方的IP地址和端口等屬性;
5、發(fā)送數(shù)據(jù)，用函數(shù)sendto();
6、關(guān)閉網(wǎng)絡(luò)連接；
１、socket函數(shù)：為了執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)輸入輸出，一個進程必須做的第一件事就是調(diào)用socket函數(shù)獲得一個文件描述符。
２、connect函數(shù)：當(dāng)用socket建立了套接口后，可以調(diào)用connect為這個套接字指明遠程端的地址；如果是字節(jié)流套接口，connect就使用Tcp三次握手建立一個連接；如果是Udp數(shù)據(jù)報套接口，connect僅指明遠程端地址，而不向它發(fā)送任何數(shù)據(jù)。
３、bind函數(shù)：為套接口分配一個本地IP和協(xié)議端口，對于網(wǎng)際協(xié)議，協(xié)議地址是32位IPv4地址或128位IPv6地址與16位的TCP或UDP端口號的組合；如指定端口為0，調(diào)用bind時內(nèi)核將選擇一個臨時端口，如果指定一個通配IP地址，則要等到建立連接后內(nèi)核才選擇一個本地IP地址。
４、listen函數(shù)：listen函數(shù)僅被TCP服務(wù)器調(diào)用，它的作用是將用sock創(chuàng)建的主動套接口轉(zhuǎn)換成被動套接口，并等待來自客戶端的連接請求。
５、accept函數(shù)：accept函數(shù)由TCP服務(wù)器調(diào)用，從已完成連接隊列頭返回一個已完成連接，如果完成連接隊列為空，則進程進入睡眠狀態(tài)。
6、write和read函數(shù)：當(dāng)服務(wù)器和客戶端的連接建立起來后，就可以進行數(shù)據(jù)傳輸了，服務(wù)器和客戶端用各自的套接字描述符進行讀/寫操作。因為套接字描述符也是一種文件描述符，所以可以用文件讀/寫函數(shù)write()和read()進行接收和發(fā)送操作。
（1）write()函數(shù)用于數(shù)據(jù)的發(fā)送。
（2）read()函數(shù)用于數(shù)據(jù)的接收。
7、send和recv函數(shù)：TCP套接字提供了send()和recv()函數(shù)，用來發(fā)送和接收操作。這兩個函數(shù)與write()和read()函數(shù)很相似，只是多了一個附加的參數(shù)。
（1）send()函數(shù)用于數(shù)據(jù)的發(fā)送。
（2）recv()函數(shù)用于數(shù)據(jù)的發(fā)送。
TCP與UDP區(qū)別總結(jié)：
1、TCP面向連接（如打電話要先撥號建立連接）;UDP是無連接的，即發(fā)送數(shù)據(jù)之前不需要建立連接
2、TCP提供可靠的服務(wù)。也就是說，通過TCP連接傳送的數(shù)據(jù)，無差錯，不丟失，不重復(fù)，且按序到達;UDP盡最大努力交付，即不保 證可靠交付
3、TCP面向字節(jié)流，實際上是TCP把數(shù)據(jù)看成一連串無結(jié)構(gòu)的字節(jié)流;UDP是面向數(shù)據(jù)包報文的
UDP沒有擁塞控制，因此網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞不會使源主機的發(fā)送速率降低（對實時應(yīng)用很有用，如IP電話，實時視頻會議等）
4、每一條TCP連接只能是點到點的;UDP支持一對一，一對多，多對一和多對多的交互通信
5、TCP首部開銷20字節(jié);UDP的首部開銷小，只有8個字節(jié)
6、TCP的邏輯通信信道是全雙工的可靠信道，UDP則是不可靠信道
補充：
TCP充分實現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸時各種控制功能，可以進行丟包的重發(fā)控制，還可以對次序亂掉的分包進行順序控制。而這些在UDP中都沒有。此外，TCP作為一種面向有連接的協(xié)議，只有在確認通信對端存在時才會發(fā)送數(shù)據(jù)，從而可以控制通信流量的浪費。TCP通過檢驗和、序列號、確認應(yīng)答、重發(fā)控制、連接管理以及窗口控制等機制實現(xiàn)可靠性傳輸。
UDP不提供復(fù)雜的控制機制，利用IP提供面向無連接的通信服務(wù)。UDP也無法進行流量控制等避免網(wǎng)絡(luò)擁塞的行為。無法重發(fā)和保證順序。
例題
TCP建立連接的過程采用三次握手，已知第三次握手報文的發(fā)送序列號為1000，確認序列號為2000，請問第二次握手報文的發(fā)送序列號和確認序列號分別為
解析：
發(fā)送序列是自己發(fā)送報文的序列號，當(dāng)前發(fā)送序列號是上一次發(fā)送序列號+1
確認序列號是從對方接收到的發(fā)送序列號+1
第三次握手發(fā)送的序列號是1000，那說明第一次握手發(fā)送的序列號是999，注意：這里是握手，因此，第二次握手的確認序列號是1000，即確認序列號是從對方接收到的發(fā)送序列號+1。
第三次握手發(fā)送的確認號是2000，說明第二次握手的發(fā)送序列號是1999。
客戶端：發(fā)送X
服務(wù)端：發(fā)送Y， 確認X+1
客戶端：發(fā)送X+1（1000），確認Y+1（2000）
TCP數(shù)據(jù)格式
TCP會把應(yīng)用進程傳來的字節(jié)流數(shù)據(jù)切割成許多個數(shù)據(jù)包，在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送。IP包是會失去順序或者產(chǎn)生重復(fù)的，TCP協(xié)議要能還原到字節(jié)流本來面目。
標(biāo)志位共有六個，其中RST位就在TCP異常時出現(xiàn)
三次握手
為了能夠說清楚下面的RST攻擊，需要結(jié)合上圖說說：SYN標(biāo)志位、序號、滑動窗口大小。
建立連接的請求中，標(biāo)志位SYN都要置為1，在這種請求中會告知MSS段大小，就是本機希望接收TCP包的最大大小。
發(fā)送的數(shù)據(jù)TCP包都有一個序號。它是這么得來的：最初發(fā)送SYN時，有一個初始序號，根據(jù)RFC的定義，各個操作系統(tǒng)的實現(xiàn)都是與系統(tǒng)時間相關(guān)的。之后，序號的值會不斷的增加，比如原來的序號是100，如果這個TCP包的數(shù)據(jù)有10個字節(jié)，那么下次的TCP包序號會變成110。
滑動窗口用于加速傳輸，比如發(fā)了一個seq=100的包，理應(yīng)收到這個包的確認ack=101后再繼續(xù)發(fā)下一個包，但有了滑動窗口，只要新包的seq與沒有得到確認的最小seq之差小于滑動窗口大小，就可以繼續(xù)發(fā)。
3、滑動窗口
滑動窗口毫無疑問是用來加速數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹CP要保證“可靠”，就需要對一個數(shù)據(jù)包進行ack確認表示接收端收到。有了滑動窗口，接收端就可以等收到許多包后只發(fā)一個ack包，確認之前已經(jīng)收到過的多個數(shù)據(jù)包。有了滑動窗口，發(fā)送端在發(fā)送完一個數(shù)據(jù)包后不用等待它的ack，在滑動窗口大小內(nèi)可以繼續(xù)發(fā)送其他數(shù)據(jù)包。
四次握手
FIN標(biāo)志位也看到了，它用來表示正常關(guān)閉連接。圖的左邊是主動關(guān)閉連接方，右邊是被動關(guān)閉連接方，用netstat命令可以看到標(biāo)出的連接狀態(tài)。
FIN是正常關(guān)閉，它會根據(jù)緩沖區(qū)的順序來發(fā)的，就是說緩沖區(qū)FIN之前的包都發(fā)出去后再發(fā)FIN包，這與RST不同。
RST標(biāo)志位
RST表示復(fù)位，用來異常的關(guān)閉連接，在TCP的設(shè)計中它是不可或缺的。就像上面說的一樣，發(fā)送RST包關(guān)閉連接時，不必等緩沖區(qū)的包都發(fā)出去（不像上面的FIN包），直接就丟棄緩存區(qū)的包發(fā)送RST包。而接收端收到RST包后，也不必發(fā)送ACK包來確認。
TCP處理程序會在自己認為的異常時刻發(fā)送RST包。例如，A向B發(fā)起連接，但B之上并未監(jiān)聽相應(yīng)的端口，這時B操作系統(tǒng)上的TCP處理程序會發(fā)RST包。
又比如，AB正常建立連接了，正在通訊時，A向B發(fā)送了FIN包要求關(guān)連接，B發(fā)送ACK后，網(wǎng)斷了，A通過若干原因放棄了這個連接（例如進程重啟）。網(wǎng)通了后，B又開始發(fā)數(shù)據(jù)包，A收到后表示壓力很大，不知道這野連接哪來的，就發(fā)了個RST包強制把連接關(guān)了，B收到后會出現(xiàn)connect reset by peer錯誤。
6、RST攻擊
A和服務(wù)器B之間建立了TCP連接，此時C偽造了一個TCP包發(fā)給B，使B異常的斷開了與A之間的TCP連接，就是RST攻擊了。實際上從上面RST標(biāo)志位的功能已經(jīng)可以看出這種攻擊如何達到效果了。
那么偽造什么樣的TCP包可以達成目的呢？我們至頂向下的看。
假定C偽裝成A發(fā)過去的包，這個包如果是RST包的話，毫無疑問，B將會丟棄與A的緩沖區(qū)上所有數(shù)據(jù)，強制關(guān)掉連接。
如果發(fā)過去的包是SYN包，那么，B會表示A已經(jīng)發(fā)瘋了（與OS的實現(xiàn)有關(guān)），正常連接時又來建新連接，B主動向A發(fā)個RST包，并在自己這端強制關(guān)掉連接。
這兩種方式都能夠達到復(fù)位攻擊的效果。似乎挺恐怖，然而關(guān)鍵是，如何能偽造成A發(fā)給B的包呢？這里有兩個關(guān)鍵因素，源端口和序列號。
一個TCP連接都是四元組，由源IP、源端口、目標(biāo)IP、目標(biāo)端口唯一確定一個連接。所以，如果C要偽造A發(fā)給B的包，要在上面提到的IP頭和TCP頭，把源IP、源端口、目標(biāo)IP、目標(biāo)端口都填對。這里B作為服務(wù)器，IP和端口是公開的，A是我們要下手的目標(biāo)，IP當(dāng)然知道，但A的源端口就不清楚了，因為這可能是A隨機生成的。當(dāng)然，如果能夠?qū)ΤＲ姷腛S如windows和linux找出生成source port規(guī)律的話，還是可以搞定的。
序列號問題是與滑動窗口對應(yīng)的，偽造的TCP包里需要填序列號，如果序列號的值不在A之前向B發(fā)送時B的滑動窗口內(nèi)，B是會主動丟棄的。所以我們要找到能落到當(dāng)時的AB間滑動窗口的序列號。這個可以暴力解決，因為一個sequence長度是32位，取值范圍0-4294967296，如果窗口大小像上圖中我抓到的windows下的65535的話，只需要相除，就知道最多只需要發(fā)65537（4294967296/65535=65537）個包就能有一個序列號落到滑動窗口內(nèi)。RST包是很小的，IP頭＋TCP頭也才40字節(jié)，算算我們的帶寬就知道這實在只需要幾秒鐘就能搞定。
那么，序列號不是問題，源端口會麻煩點，如果各個操作系統(tǒng)不能完全隨機的生成源端口，或者黑客們能通過其他方式獲取到source port，RST攻擊易如反掌，后果很嚴(yán)重
