chapter_02 傳輸層：TCP、UDP和SCTP
這篇文章是我自己看的，整理自己的思路，僅放在網上便於保存&&分享。
相對於書而言，內容沒有什麼價值。書上的內容全面可靠。
PS：文章是建立在我的知識體系之上。因而，文中也不會有多餘解釋。
一、內容
1、概述
UDP是一個簡單的、 不可靠的數據報協議， 而TCP是一個複雜、 可靠的字節流協議。 SCTP與TCP類似之處在於它也是一個可靠的傳輸協議， 但它還提供消息邊界、 傳輸級別多宿（multihoming） 支持以及將頭端阻塞（head-of-line blocking） 減少到最小的一種方法。我們必須瞭解由這些傳輸層協議提供給應用進程的服務， 這樣才能弄清這些協議處理什麼， 應用進程中又需要處理什麼。
本章將闡述以下相關主題： TCP的三路握手、 TCP的連接終止序列和TCP的TIME_WAIT狀態， SCTP的四路握手和SCTP的連接終止， 加上由套接字層提供的TCP、 UDP和SCTP緩衝機制， 等等。
2、總圖
2.1 總圖解釋 ⭐️
TCP 傳輸控制協議（Transmission Control Protocol） 。 TCP是一個面向連接的協議， 爲用戶進程提供可靠的全雙工字節流。 TCP套接字是一種流套接字（stream socket） 。 TCP關心確認、 超時和重傳之類的細節。 大多數
因特網應用程序使用TCP。 注意， TCP既可以使用IPv4， 也可以使用IPv6。UDP 用戶數據報協議（User Datagram Protocol） 。
UDP是一個無連接協議。 UDP套接字是一種數據報套接字（datagram socket） 。 UDP數據報不能保證最終到達它們的目的地。 與TCP一樣， UDP既可以使用IPv4， 也可以使用IPv6。
SCTP 流控制傳輸協議（Stream Control Transmission Protocol） 。 SCTP是一個提供可靠全雙工關聯的面向連接的協議， 我們使用“關聯”一詞來指稱SCTP中的連接， 因爲SCTP是多宿的， 從而每個關聯的兩端均涉及一組IP地址和一個端口號。 SCTP提供消息服務， 也就是維護來自應用層的記錄邊界。 與TCP和UDP一樣， SCTP既可以使用IPv4， 也可以使用IPv6， 而且能夠在同一個關聯中同時使用它們。
ICMP 網際控制消息協議（Internet Control Message Protocol） 。 ICMP處理在路由器和主機之間流通的錯誤和控制消息。 這些消息通常由TCP/IP網絡支持軟件本身（而不是用戶進程） 產生和處理。不過圖中展示的ping和traceroute程序同樣使用ICMP。 有時我們稱這個協議爲ICMPv4， 以便與ICMPv6相區別
IGMP 網際組管理協議（Internet Group Management Protocol） 。 IGMP用於多播。
ARP 地址解析協議（Address Resolution Protocol） 。 ARP把一個IPv4地址映射成一個硬件地址（如以太網地址） 。 ARP通常用於諸如以太網、令牌環網和FDDI等廣播網絡， 在點到點網絡上並不需要。
RARP 反向地址解析協議（Reverse Address Resolution Protocol） 。RARP把一個硬件地址映射成一個IPv4地址。 它有時用於無盤節點的引導。
ICMPv6 網際控制消息協議版本6（Internet Control Message Protocol version 6） 。 ICMPv6綜合了ICMPv4、 IGMP和ARP的功能。
BPF BSD分組過濾器（BSD packet filter） 。 該接口提供對於數據鏈路層的訪問能力， 通常可以在源自Berkeley的內核中找到。
DLPI 數據鏈路提供者接口（datalink provider interface） 。 該接口也提供對於數據鏈路層的訪問能力， 通常隨SVR4內核提供。
我們使用術語“IPv4/IPv6主機”或“雙棧主機”表示同時支持IPv4和IPv6的主機。（至於主機如何支持兩種協議的。《計算機網絡》謝希仁 書中有挺詳細的介紹。）
2.2 一件“往事”
從書上覆制的似乎有點多。因爲這些概念還是挺重要的。
我這裏補充下，我以前因爲概念不清楚幹過的事。
使用proxychains，在終端進行代理。操作可以參考：利用proxychains在終端使用socks5代理
配置完之後，我檢測下是否成功。
#正確操作
proxychains wget www.google.com
#錯誤操作
proxychains ping www.google.com
原因解釋：
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GNU Wget（常簡稱爲Wget）是一個在網絡上進行下載的簡單而強大的自由軟件，其本身也是GNU計劃的一部分。它的名字是“World Wide Web”和“Get”的結合，同時也隱含了軟件的主要功能。當前它支持通過HTTP、HTTPS，以及FTP這三個最常見的TCP/IP協議協議下載。(來自wiki–Wget)
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上面所示：ping 使用的是ICMP協議
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This program forces any tcp connection made by any given tcp client to follow through proxy (or proxy chain). It is a kind of proxifier. (來自man proxychains)。This version (v4) supports SOCKS4, SOCKS5 and HTTP CONNECT proxy servers.
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SOCKS是一種網絡傳輸協議，主要用於客戶端與外網服務器之間通訊的中間傳遞。SOCKS是"SOCKetS"的縮寫[1]。
當防火牆後的客戶端要訪問外部的服務器時，就跟SOCKS代理服務器連接。這個代理服務器控制客戶端訪問外網的資格，允許的話，就將客戶端的請求發往外部的服務器。
這個協議最初由David Koblas開發，而後由NEC的Ying-Da Lee將其擴展到SOCKS4。最新協議是SOCKS5，與前一版本相比，增加支持UDP、驗證，以及IPv6。 （來自 wiki —SOCKS ）
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所以上面錯誤操作的原因是proxychains不支持ICMP協議。而關於proxychians的細節/原理，我不清楚。
3、UDP
應用進程往一個UDP套接字寫入一個消息， 該消息隨後被封裝（encapsulating） 到一個UDP數據報， 該UDP數據報進而又被封裝到一個IP數據報， 然後發送到目的地。 UDP不保證UDP數據報會到達其最終目的地， 不保證各個數據報的先後順序跨網絡後保持不變， 也不保證每個數據報只到達一次。
每個UDP數據報都有一個長度。 如果一個數據報正確地到達其目的地， 那麼該數據報的長度將隨數據一道傳遞給接收端應用進程。 我們已經提到過TCP是一個字節流（byte-stream） 協議， 沒有任何記錄邊界（見1.2節） ， 這一點不同於UDP。
4、TCP ⭐️
其次， TCP還提供了可靠性（reliability） 。 當TCP向另一端發送數據時， 它要求對端返回一個確認。 如果沒有收到確認， TCP就自動重傳數據並等待更長時間。 在數次重傳失敗後， TCP才放棄。
TCP含有用於動態估算客戶和服務器之間的往返時間（round-trip time， RTT） 的算法， 以便它知道等待一個確認需要多少時間。
TCP提供流量控制（flow control） 。 TCP總是告知對端在任何時刻它一次能夠從對端接收多少字節的數據， 這稱爲通告窗口（advertised window） 。
4.1、TCP的連接的建立和終止(詳細內容見書上)
TCP連接建立：TCP的三路握手。
TCP連接終止:TCP連接關閉時的分組交換.
狀態轉換圖
5、SCTP
一個連接只涉及兩個IP地址之間的通信。 一個關聯指代兩個系統之間的一次通信。
SCTP能夠在所連接的端點之間提供多個流， 每個流各自可靠地按序遞送消息。 一個流上某個消息的丟失不會阻塞同一關聯其他流上消息的投遞。
SCTP還提供多宿特性， 使得單個SCTP端點能夠支持多個IP地址。 該特性可以增強應對網絡故障的健壯性。
附錄
1、套接字對
一個TCP連接的套接字對（socket pair） 是一個定義該連接的兩個端點的四元組： 本地IP地址、 本地TCP端口號、 外地IP地址、 外地TCP端口號。套接字對唯一標識一個網絡上的每個TCP連接。
標識每個端點的兩個值（IP地址和端口號） 通常稱爲一個套接字。