很多招聘需求上都会要求熟悉TCP/IP协议、socket编程之类的，可见这一块是对于web编程是非常重要的。作为一个野生程序员对这块没什么概念，于是便找来一些书籍想来补补。很多关于协议的大部头书都是非常枯燥的，我特意挑了比较友好的《图解TCP/IP》和《图解HTTP》，但看了一遍仍是云里雾里，找不到掌握了知识后的那种自信。所以得换一种思路来学习————通过敲代码来学习，通过抓包工具来分析网络，抓包神器首推wireshark。本文是自己学习TCP过程的记录和总结。
1、使用TCP socket实现服务端和客户端，模拟http请求
写一个简单的server和client，模拟最简单的http请求，即client发送get请求，server返回hello。这里是用golang写的，最近在学习golang。
完成之后可以使用postman充当client测试你的server能不能正常返回响应，或者使用完备的http模块测试你的client。
client向指定端口发送连接请求，连接后发送一个request并收到response断开连接并退出。server可以和不同的客户端建立多个TCP连接，每来了一个新连接就开一个goruntine去处理。
TCP是全双工的，所谓全双工就是读写有两个通道，互不影响，我当时还纳闷在conn上又读又写不会出毛病吗-_-
TCP是流式传输，所以要在for中不断的去读取数据，直到断开。注意没有断开连接的时候是读不到EOF的，代码使用了bufio包中的scanner这个API来逐行读取数据，以\n为结束标志。但数据并不都是以\n结尾的，如果读不到结尾，read就会一直阻塞，所以我们需要通过header中的length判断数据的大小。
我这里偷懒了，只读了header，读到header下面的空行就返回了。加了个超时，客户端5s不理我就断线，如果有数据过来就保持连接。
server: package main import ( "bufio" "bytes" "fmt" "io" "net" "time" ) const rn = "\r\n" func main() { l, err := net.Listen("tcp", ":8888") if err != nil { panic(err) } fmt.Println("listen to 8888") for { conn, err := l.Accept() if err != nil { fmt.Println("conn err:", err) } go handleConn(conn) } } func handleConn(conn net.Conn) { defer conn.Close() defer fmt.Println("关闭") fmt.Println("新连接：", conn.RemoteAddr()) t := time.Now().Unix() // 超时 go func(t *int64) { for { if time.Now().Unix() - *t >= 5 { fmt.Println("超时") conn.Close() return } time.Sleep(100 * time.Millisecond) } }(&t) for { data, err := readTcp(conn) if err != nil { if err == io.EOF { continue } else { fmt.Println("read err:", err) break } } if (data > 0) { writeTcp(conn) t = time.Now().Unix() } else { break } } } func readTcp(conn net.Conn) (int, error) { var buf bytes.Buffer var err error rd := bufio.NewScanner(conn) total := 0 for rd.Scan() { var n int n, err = buf.Write(rd.Bytes()) if err != nil { panic(err) } buf.Write([]byte(rn)) total += n fmt.Println("读到字节：", n) if n == 0 { break } } err = rd.Err() fmt.Println("总字节数：", total) fmt.Println("内容：", rn, buf.String()) return total, err } func writeTcp(conn net.Conn) { wt := bufio.NewWriter(conn) wt.WriteString("HTTP/1.1 200 OK" + rn) wt.WriteString("Date: " + time.Now().String() + rn) wt.WriteString("Content-Length: 5" + rn) wt.WriteString("Content-Type: text/plain" + rn) wt.WriteString(rn) wt.WriteString("hello") err := wt.Flush() if err != nil { fmt.Println("Flush err: ", err) } fmt.Println("写入完毕", conn.RemoteAddr()) } client: package main import ( "bufio" "bytes" "fmt" "net" "time" ) const rn = "\r\n" func main() { conn, err := net.Dial("tcp", ":8888") defer conn.Close() defer fmt.Println("断开") if err != nil { panic(err) } sendReq(conn) for { total, err := readResp(conn) if err != nil { panic(err) } if total > 0 { break } } } func sendReq(conn net.Conn) { wt := bufio.NewWriter(conn) wt.WriteString("GET / HTTP/1.1" + rn) wt.WriteString("Date: " + time.Now().String() + rn) wt.WriteString(rn) err := wt.Flush() if err != nil { fmt.Println("Flush err: ", err) } fmt.Println("写入完毕", conn.RemoteAddr()) } func readResp(conn net.Conn) (int, error) { var buf bytes.Buffer var err error rd := bufio.NewScanner(conn) total := 0 for rd.Scan() { var n int n, err = buf.Write(rd.Bytes()) if err != nil { panic(err) } buf.Write([]byte(rn)) if err != nil { panic(err) } total += n fmt.Println("读到字节：", n) if n == 0 { break } } if err = rd.Err(); err != nil { fmt.Println("read err：", err) } if (total > 0) { fmt.Println("resp:", rn, buf.String()) } return total, err } |
2、通过wireshark监听对应端口抓包分析
server和client做出来了，下面来使用wireshark抓包来看看TCP链接的真容。当然你也可以现成的http模块来收发抓包，不过还是建议自己写一个最简单的。因为现成的模块里面很多细节被隐藏，比如我开始用postman发一个请求但是会建立两个连接，疑似是先发了个HEAD请求。
打开wireshark，默认设置就行了。选择一个网卡，输入过滤条件开始抓包，因为我们是localhost，所以选择loopback。
抓包开始后，启动之前的server监听8888端口，再启动client发送请求，于是便抓到了一次新鲜的TCP请求。
从图中我们可以清晰的看到三次握手(1-3)和四次挥手(9-12)，还有seq和ack的变化，基于TCP的HTTP请求和响应，还有什么window update(TCP的窗口控制，告诉客户端我这边很空虚，赶紧发射数据)。
这个时候再结合大部头的协议书籍，理解起来印象更深。还有各种抓包姿势，更多复杂场景，留给大家自己去调教了。
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