wireshark抓包数据：理解与分析

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wireshark是一个非常好用的抓包工具，本文根据平时抓包经验，对之前wireshark抓包的一些常见知识点进行了整理。

有不当之处，欢迎指正

1.SYN，FIN会消耗一个序号，单独的ACK不消耗序号

2.WIN表示可以接收数据的滑动窗口（接收缓冲区）是多少，如果A发到B的包的win为0，就是A告诉B说我现在滑动窗口为0了，饱了，你不要再发给我了，就说明A端环境有压力

3.ACK可以理解为应答。A发给B的ack是告诉B，我已收到你发的数据包，收到ack号这里了，你下次要发seq为ack号的给我

4.连续传输的时候，且无乱序，无丢包的情况下：上一个包的seq + len  = 下一个包的 seq，如：
包55976：



包55977：



7801（55977的seq ） = 6501（55976的seq） + 1300（55976的len）

5.［TCP Previous segment not captured］
在TCP传输过程中，同一台主机发出的数据段应该是连续的，即后一个包的Seq号等于前一个包的Seq Len（三次握手和四次挥手是例外）。
如果Wireshark发现后一个包的Seq号大于前一个包的Seq Len，就知道中间缺失了一段数据。中间缺失的数据有的时候是由于乱序导致的，在后面的包中还可以找到
如：包55974



包55975：



5201（55975的seq ） ！= 1（55974的seq ） + 1300（55974的len ）

6.在TCP传输过程中（不包括三次握手和四次挥手），同一台主机发出的数据包应该是连续的，即后一个包的Seq号等于前一个包的Seq Len。

也可以说，后一个包的Seq会大于或等于前一个包的Seq。当Wireshark发现后一个包的Seq号小于前一个包的Seq Len时，就会认为是乱序了。跨度大的乱序却可能触发快速重传
包55979：



包55980



seq(55979) > seq(55980)，55980应该是紧跟着55974的（1301 =1300 + 1），从到达的时间来看，是乱序了

7.关于SLE和SRE：



SACK在数据丢包需要重传时起作用。
比如，服务器已发送的数据为1~34454个包，但是，客户端只收到了“1~1301，5201~6501”这些序列的包，也就是说“1302~5200”这些包已经丢了。
这个时候，客户端会向服务器请求发送ACK，说我收到了seq为1301的包，同时也乱序收到了"SLE为5201，SRE为6501"的包。
那么，服务器就知道，接着从seq=1302的包开始发送，发送到seq=5200的包的时候，就不用在发送seq=5201的包了，因为客户端已经收到了。

如果ACK中不带SLE和SRE会怎样呢？那服务器就会重发从"1302"开始之后的所有的包，包括其实客户端已经收到的"5201~6501"序号的包，那就浪费网络带宽了

8.[TCP Dup ACK]
当乱序或者丢包发生时，接收方会收到一些Seq号比期望值大的包。它每收到一个这种包就会Ack一次期望的Seq值，以此方式来提醒发送方，于是就产生了一些重复的Ack。
同时，这些重复的ACK中，也会更新SLE和SRE的值，因为尽管ACK的值不变，即期望的seq没有收到，但可能又会新收到后面的乱序的包




9.关于Seq，Ack，Win，Len的理解：



1.指明本次数据发送的信息：本次发送的数据起始序号是Seq，发送的长度是Len
2.发送端告诉接收端：我期望的Ack是多少，即希望接收端下次发从seq为ack号的给我，同时我还可以接收Win大小的数据，即接收端可以发送（Ack，Ack + Win）区间内的数据给发送端

10.[TCP Window Update]
这种情况下，Seq，Ack，Len都没有变，唯一变的是Win大小。说明这个ACK只是表明发送端接收数据的滑动窗口更新了
一般出现这种情况，就是由于发送端的应用程序将数据从接收数据缓冲区中取出来了，导致接收缓冲区大小更新




11.关于TCP重传：

决定报文是否有必要重传的主要机制是重传计时器（retransmission timer），它的主要功能是维护重传超时（RTO）值。当报文使用TCP传输时，重传计时器启动，收到ACK时计时器停止。报文发送至接收到ACK的时间称为往返时间（RTT）。对若干次时间取平均值，该值用于确定最终RTO值。在最终RTO值确定之前，确定每一次报文传输是否有丢包发生使用重传计时器，下图说明了TCP重传过程。



当报文发送之后，但接收方尚未发送TCP ACK报文，发送方假设源报文丢失并将其重传。重传之后，RTO值加倍；如果在2倍RTO值到达之前还是没有收到ACK报文，就再次重传。如果仍然没有收到ACK，那么RTO值再次加倍。如此持续下去，每次重传RTO都翻倍，直到收到ACK报文或发送方达到配置的最大重传次数。
所以TCP RTO的值会越来越大



如图所示：
1.37527的包，在75.55s发出，期望的ack=120656
2.知道42504的包，即103.85s的时候，才收到seq=120656的包，很显然，这个ack是超时重传的，因为中间过了28s的时间
3.在75.55-103.85期间，112.90.135.235应该进行过多次重传，但是都丢失了。知道103.85这个时间点的重传，才到达了客户端
4.每次重传后，RTO的时间会变大，所以如果重传一直不成功，两次重传之间的间隔时间也会越来越大，从而导致等待数据到达时间也会越来越长

参考文章：

1.Wireshark抓包常见问题解析：http://www.xianren.org/net/wireshark-q.html
2.wireshark抓包常见提示含义解析 ：http://blog.csdn.net/u012398362/article/details/52276067
3.Wireshark抓包工具--TCP数据包seq ack等解读 ：http://blog.csdn.net/wang7dao/article/details/16805337
4.一站式学习Wireshark（四）：网络性能排查之TCP重传与重复ACK：http://blog.jobbole.com/71427/
5.wireshark中带有SLE和SRE的SACK包详解 ：http://blog.csdn.net/season_hangzhou/article/details/48318599