一场由nginx优化引起的tcp/ip及tcpdump研究
一場由nginx優化引起的tcp/ip及tcpdump研究
在這里不得不再吐槽下國內整個IT粗糙浮躁,度娘下來的中文文檔幾盡抄襲~google下來的文檔英文文檔質量遠高于國內中文文檔.
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IP數據包結構
TCP數據包結構
?
// tcpdump需root權限
# tcpdump -x -i eth1 ip host58.246.240.122 or 58.246.3.218
tcpdump: verbose outputsuppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on eth1, link-typeEN10MB (Ethernet), capture size 65535 bytes
//tcpdump軟件參數輸出
??用-v 或 –vv可以提到更詳細的輸出
??監聽在eth1端口,ethernet網絡,最大可抓取65535bytes
19:49:24.580582 IP58.246.240.122.53784 > 112.124.45.184.http: Flags[S], seq 592474217, win 8192, options [mss 1460,nop,wscale 2,nop,nop,sackOK],length 0
//第一次握手
//SERVER:TCP LISTEN狀態?? CLIENT:TCP LISTEN狀態
//19:49:24(秒).580582(微秒) IP src.port > dst.port:Flags[s],seq序列號,win屬性,tcp 選項[~~~]長度為0,即沒有數據傳輸
//19:49:24.580582,源ip為58.246.240.122的53784端口向112.124.45.184的(80端口)http服務發起SYN請求,序列號為592474217,并告訴http服務器我將發送的最大請求字節數為8192,沒有數據輸出
//這是一個空包,只包括IP頭和TCP頭
?
??????? 0x0000:?4500 0034 35a9 4000 3406 4776 3af6 f07a
4500 | 4? - IP版本號IPV4 5 ?- IP包頭長度,5個32字節 00? - TOS (000 0000 0)前三個BIT優先權，現已忽略；4 bit的TOS分別代表:最小時延、最大吞吐量、最高可靠性和最小費用， ?均為0表示一般服務；最后1BIT未用 |
0034 | 總長度,48字節 |
35a9 | 包唯一標識 |
4000 | 標志字段,和片偏移,用于分片 |
3406 | 34 - TTL(128) ?Time To Live 06 – tcp協議 |
4776 | MAC |
3af6 f07a | Src ip,會c的同學可以用inet_ntoa函數轉轉看 |
?????
??????? 0x0010:?707c 2db8 d218 0050 2350 70690000 0000
707c 2db8 | Det ip |
2db8 | 源端口 轉換為10進制為 53784 |
0050 | 目的端口 轉換為10進制為 80 |
2350 7069 | 包序列號,轉換為10進制為 592474217 |
0000 0000 | 確認序號，0，未設置ACK，確認序號無效 |
?
??????? 0x0020:?8002 2000 1f4f 0000 0204 05b4 0103 0302
8002 | TCP包頭長度，標志位。（1000 000000 000010）前4bitTCP長度8個32BIT，中間6bit保留，后6bit為標志位（URG, ACK，PSH， RST， SYN， FIN），可以看出設置了倒數第二位，SYN位 |
2000 | 窗口大小 ,10進制 8192 |
1f4f | 校驗和，覆蓋了整個的 T C P報文段: T C P首部和T C P數據 |
0000 | 緊急指針，只有當URG標志置1時緊急指針才有效 |
0204 05b4 0103? 0302 | 選項字段，8個字節 |
?
??????? 0x0030:?0101 0402
0101 0402 | 用戶數據 |
?
?
19:49:24.580613 IP112.124.45.184.http > 58.246.240.122.53784: Flags [S.], seq 3820056301, ack592474218, win 14600, options [mss 1460,nop,nop,sackOK,nop,wscale 7], length 0
//第二次握手
//19:49:24.580613112.124.45.184 webserver確認收到序列號為592474217并對序列號+1=592474218,并發出序列號為3820056301的請求
??????? 0x0000:?4500 0034 0000 4000 4006 711f 707c 2db8
??????? 0x0010:?3af6 f07a 0050 d218 e3b1 6eed 2350 706a
??????? 0x0020:?8012 3908 b391 0000 0204 05b4 0101 0402
??????? 0x0030:?0103 0307
19:49:24.639829 IP58.246.240.122.53784 > 112.124.45.184.http: Flags [.], ack1, win 16425, length 0
//第三次握手,到此經典的三次握手結束
//19:49:24.63982958.246.240.122從53784端口向112.124.45.184回應一個ack,length=0,沒有任何數據傳輸
??????? 0x0000:?4500 0028 35ab 4000 3406 4780 3af6 f07a
??????? 0x0010:?707c 2db8 d218 0050 2350 706a e3b1 6eee
??????? 0x0020:?5010 4029 ed42 0000
19:49:24.640197 IP58.246.240.122.53784 > 112.124.45.184.http: Flags [P.], seq 1:541, ack 1,win 16425, length 540
//19:49:24.640197client回應一條ack并PUSH一條長為540字節的請求,seq由1->541,win窗口大小為16425
??????? 0x0000:?4500 0244 35ac 4000 3406 4563 3af6 f07a
??????? 0x0010:?707c 2db8 d218 0050 2350 706a e3b1 6eee
??????? 0x0020:?5018 4029 81e2 0000 4745 5420 2f69 6e64
??????? 0x0030:?6578 2e70 6870 2048 5454 502f 312e 310d
??????? 0x0040:?0a41 6363 6570 743a 2061 7070 6c69 6361
??????? 0x0050:?7469 6f6e 2f78 2d6d 732d 6170 706c 6963
??????? 0x0060:?6174 696f 6e2c 2069 6d61 6765 2f6a 7065
??????? 0x0070:?672c 2061 7070 6c69 6361 7469 6f6e 2f78
??????? 0x0080:?616d 6c2b 786d 6c2c 2069 6d61 6765 2f67
??????? 0x0090:?6966 2c20 696d 6167 652f 706a 7065 672c
??????? 0x00a0:?2061 7070 6c69 6361 7469 6f6e 2f78 2d6d
??????? 0x00b0:?732d 7862 6170 2c20 6170 706c 6963 6174
??????? 0x00c0:?696f 6e2f 766e 642e 6d73 2d65 7863 656c
??????? 0x00d0:?2c20 6170 706c 6963 6174 696f 6e2f 766e
??????? 0x00e0:?642e 6d73 2d70 6f77 6572 706f 696e 742c
??????? 0x00f0:?2061 7070 6c69 6361 7469 6f6e 2f6d 7377
??????? 0x0100:?6f72 642c 202a 2f2a 0d0a 4163 6365 7074
??????? 0x0110:?2d4c 616e 6775 6167 653a 207a 682d 434e
??????? 0x0120:?0d0a 5573 6572 2d41 6765 6e74 3a20 4d6f
??????? 0x0130:?7a69 6c6c 612f 342e 3020 2863 6f6d 7061
??????? 0x0140:?7469 626c 653b 204d 5349 4520 382e 303b
??????? 0x0150:?2057 696e 646f 7773 204e 5420 362e 313b
??????? 0x0160:?2057 4f57 3634 3b20 5472 6964 656e 742f
??????? 0x0170:?342e 303b 2053 4c43 4332 3b20 2e4e 4554
??????? 0x0180:?2043 4c52 2032 2e30 2e35 3037 3237 3b20
??????? 0x0190:?2e4e 4554 2043 4c52 2033 2e35 2e33 3037
??????? 0x01a0:?3239 3b20 2e4e 4554 2043 4c52 2033 2e30
??????? 0x01b0:?2e33 3037 3239 3b20 4d65 6469 6120 4365
??????? 0x01c0:?6e74 6572 2050 4320 362e 303b 202e 4e45
??????? 0x01d0:?5434 2e30 433b 202e 4e45 5434 2e30 453b
??????? 0x01e0:?2049 6e66 6f50 6174 682e 3329 0d0a 4163
??????? 0x01f0:?6365 7074 2d45 6e63 6f64 696e 673a 2067
??????? 0x0200:?7a69 702c 2064 6566 6c61 7465 0d0a 486f
??????? 0x0210:?7374 3a20 6f70 7469 6d69 7a65 2e70 6961
??????? 0x0220:?6f74 6169 2e63 6f6d 0d0a 436f 6e6e 6563
??????? 0x0230:?7469 6f6e 3a20 4b65 6570 2d41 6c69 7665
??????? 0x0240:?0d0a 0d0a
19:49:24.640212 IP112.124.45.184.http > 58.246.240.122.53784: Flags [.], ack 541, win 123,length 0
//server回應一條seq號為541的確認信息,win 窗口大小為123,無數據傳輸
??????? 0x0000:?4500 0028 fc98 4000 4006 7492 707c 2db8
??????? 0x0010:?3af6 f07a 0050 d218 e3b1 6eee 2350 7286
??????? 0x0020:?5010 007b 2ad5 0000
19:49:24.640863 IP112.124.45.184.http > 58.246.240.122.53784: Flags [P.], seq 1:241, ack 541,win 123, length 240
//server應答client,并向client PUSH一條長度為240字節的請求
?? ?????0x0000:?4500 0118 fc99 4000 4006 73a1 707c 2db8
??????? 0x0010:?3af6 f07a 0050 d218 e3b1 6eee 2350 7286
??????? 0x0020:?5018 007b caaf 0000 4854 5450 2f31 2e31
??????? 0x0030:?2032 3030 204f 4b0d 0a53 6572 7665 723a
??????? 0x0040:?206e 6769 6e78 0d0a 4461 7465 3a20 5361
??????? 0x0050:?742c 2031 3720 4a61 6e20 3230 3135 2031
??????? 0x0060:?313a 3439 3a32 3420 474d 540d 0a43 6f6e
??????? 0x0070:?7465 6e74 2d54 7970 653a 2074 6578 742f
??????? 0x0080:?6874 6d6c 0d0a 5472 616e 7366 6572 2d45
? ??????0x0090:?6e63 6f64 696e 673a 2063 6875 6e6b 6564
??????? 0x00a0:?0d0a 436f 6e6e 6563 7469 6f6e 3a20 6b65
??????? 0x00b0:?6570 2d61 6c69 7665 0d0a 582d 506f 7765
??????? 0x00c0:?7265 642d 4279 3a20 5048 502f 352e 342e
??????? 0x00d0:?3336 0d0a 436f 6e74 656e 742d 456e 636f
??????? 0x00e0:?6469 6e67 3a20 677a 6970 0d0a 0d0a 3166
??????? 0x00f0:?0d0a 1f8b 0800 0000 0000 0003 f34b 2cc9
??????? 0x0100:?2c4b 5508 f008 5004 002e 0f61 e60b 0000
??????? 0x0110:?000d 0a30 0d0a 0d0a
19:49:24.899320 IP 112.124.45.184.http> 58.246.240.122.53784: Flags [P.], seq 1:241, ack 541, win 123, length 240
//這里不確認什么原因重復PUSH了一次數據
??????? 0x0000:?4500 0118 fc9a 4000 4006 73a0 707c 2db8
??????? 0x0010:?3af6 f07a 0050 d218 e3b1 6eee 2350 7286
??????? 0x0020:?5018 007b caaf 0000 4854 5450 2f31 2e31
??????? 0x0030:?2032 3030 204f 4b0d 0a53 6572 7665 723a
??????? 0x0040:?206e 6769 6e78 0d0a 4461 7465 3a20 5361
??????? 0x0050:?742c 2031 3720 4a61 6e20 3230 3135 2031
??????? 0x0060:?313a 3439 3a32 3420 474d 540d 0a43 6f6e
??????? 0x0070:?7465 6e74 2d54 7970 653a 2074 6578 742f
??????? 0x0080:?6874 6d6c 0d0a 5472 616e 7366 6572 2d45
??????? 0x0090:?6e63 6f64 696e 673a 2063 6875 6e6b 6564
??????? 0x00a0:?0d0a 436f 6e6e 6563 7469 6f6e 3a20 6b65
??????? 0x00b0:?6570 2d61 6c69 7665 0d0a 582d 506f 7765
??????? 0x00c0:?7265 642d 4279 3a20 5048 502f 352e 342e
??????? 0x00d0:?3336 0d0a 436f 6e74 656e 742d 456e 636f
??????? 0x00e0:?6469 6e67 3a20 677a 6970 0d0a 0d0a 3166
??????? 0x00f0:?0d0a 1f8b 0800 0000 0000 0003 f34b 2cc9
??????? 0x0100:?2c4b 5508 f008 5004 002e 0f61 e60b 0000
??????? 0x0110:?000d 0a30 0d0a 0d0a
19:49:24.902210 IP58.246.240.122.53784 > 112.124.45.184.http: Flags [.], ack 241, win 16365,length 0
//client回應server一個確認請求表示數據收到
??????? 0x0000:?4500 0028 35b3 4000 3406 4778 3af6 f07a
??????? 0x0010:?707c 2db8 d218 0050 2350 7286 e3b1 6fde
??????? 0x0020:?5010 3fed ea72 0000
19:49:24.956904 IP58.246.240.122.53784 > 112.124.45.184.http: Flags [.], ack 241, win 16365,options [nop,nop,sack 1 {1:241}], length 0
//因為server不明原因的多回復了一條應答,client這里也再次回復server ack請求
??????? 0x0000:?4500 0034 35b4 4000 3406 476b 3af6 f07a
??????? 0x0010:?707c 2db8 d218 0050 2350 7286 e3b1 6fde
??????? 0x0020:?8010 3fed 0e2b 0000 0101 050a e3b1 6eee
??????? 0x0030:?e3b1 6fde
19:49:26.682065 IP112.124.45.184.http > 58.246.240.122.53594: Flags [F.], seq 2650770207, ack934373505, win 123, length 0
//第一次揮手
//server回復應答信息并發起seq為2650770207的FIN信息
//server端TCP的狀態改變為TIME_WAIT狀態
?
??????? 0x0000:?4500 0028 608c 4000 4006 109f 707c 2db8
??????? 0x0010:?3af6 f07a 0050 d15a 9dff 8b1f 37b1 6881
??????? 0x0020:?5011 007b 4ab7 0000
19:49:26.736671 IP58.246.240.122.53594 > 112.124.45.184.http: Flags [.], ack 1, win 16365,length 0
//第二次揮手
//client回復應答信息
??????? 0x0000:?4500 0028 35bc 4000 3406 476f 3af6 f07a
??????? 0x0010:?707c 2db8 d15a 0050 37b1 6881 9dff 8b20
??????? 0x0020:?5010 3fed 0b45 0000
19:49:54.529939 IP112.124.45.184.http > 58.246.240.122.53716: Flags [F.], seq 1644452284, ack3778482049, win 123, length 0
//server第二次發起一條FIN斷開請求的需求
??????? 0x0000:?4500 0028 0faf 4000 4006 617c 707c 2db8
??????? 0x0010:?3af6 f07a 0050 d1d4 6204 59bc e137 0f81
??????? 0x0020:?5011 007b 6715 0000
19:49:54.586707 IP58.246.240.122.53716 > 112.124.45.184.http: Flags [.], ack 1, win 16365,length 0
//client應答表示收到FIN的斷開信息
??????? 0x0000:?4500 0028 3667 4000 3406 46c4 3af6 f07a
??????? 0x0010:?707c 2db8 d1d4 0050 e137 0f81 6204 59bd
??????? 0x0020:?5010 3fed 27a3 0000
19:50:09.641734 IP112.124.45.184.http > 58.246.240.122.53784: Flags [F.], seq 241, ack 541,win 123, length 0
//server第三次發起一條FIN斷開請求的需求
??????? 0x0000:?4500 0028 fc9b 4000 4006 748f 707c 2db8
??????? 0x0010:?3af6 f07a 0050 d218 e3b1 6fde 2350 7286
??????? 0x0020:?5011 007b 29e4 0000
19:50:09.699854 IP58.246.240.122.53784 > 112.124.45.184.http: Flags [.], ack 242, win 16365,length 0
//client第二次應答表示收到FIN的斷開信息
??????? 0x0000:?4500 0028 36f6 4000 3406 4635 3af6 f07a
??????? 0x0010:?707c 2db8 d218 0050 2350 7286 e3b1 6fdf
??????? 0x0020:?5010 3fed ea71 0000
19:50:09.702809 IP58.246.240.122.53784 > 112.124.45.184.http: Flags [R.], seq 541, ack 242,win 0, length 0
//client表示領會到server的意思,發送RESET次應答表示收到RESET并立即主動關閉請求
?
??????? 0x0000:?4500 0028 36f7 4000 3406 4634 3af6 f07a
??????? 0x0010:?707c 2db8 d218 0050 2350 7286 e3b1 6fdf
??????? 0x0020:?5014 0000 2a5b 0000
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//本次的請求4次揮手不大正常,在本次請求中會發現client沒有發送FIN請求在收到多次服務器請求后就直接關閉連接發送RESET
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一次正常的揮手數據請求應該是這樣的,
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的一场由nginx优化引起的tcp/ip及tcpdump研究的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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