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1.在ESTABLISHED状态时，连接收到SYN会回复什么？
2.TCPDUMP简介
3.Netty 出现 Connection reset by peer 异常的几个原因
4.你不知道的linux抓包神器—— tcpdump

在ESTABLISHED状态时，连接收到SYN会回复什么？

       最初的问题，读者在阅读我关于《TCP RST 攻击与如何杀掉一条 TCP 连接》时提出，即处于 ESTABLISHED状态的连接为什么还需要响应 SYN 包？接下来，我们通过实验、电脑远控源码内核源码分析与工具介绍，详细解答这一问题。

       实验复现

       在机器 A（IP：...）使用 nc 启动服务监听 端口。同时，机器 B 使用 nc 连接 A 的 nc 服务器，并输入 "hello"。通过 tcpdump 观察此次连接信息。随后，机器 B 使用 scapy 模拟发送 SYN 包，并查看 tcpdump 显示的包结果。实验发现，对于一个序列号为随意的 SYN 包，TCP 回复了正确的 ACK 包，确认号为 。openstack心跳包 源码RFC 文档也指出，Linux 内核收到乱序 SYN 报文时，会回复携带正确序列号和确认号的 ACK 包，即 Challenge ACK。

       原因分析

       发送 SYN 包的一端记为 A，接收 SYN 的 ESTABLISHED 状态端记为 B。B 对收到的 SYN 包回复 ACK 的目的是验证先前的连接是否失效，以便采取相应处理。若 A 的连接仍在，则正常处理 ACK 包。若连接已不在，此 SYN 包试图发起新连接，收到 ACK 后，A 会立即回复 RST 包，序列号等于 ACK 包的序列号，B 收到合法的 RST 包后释放连接。若 A 想重新与 B 创建连接，则可再次发送 SYN 包。

       内核源码分析

       使用 SystemTap 工具插入探针，网络验证程序源码观察内核函数 tcp_send_ack 的调用过程。在端口号为 时，打印函数调用堆栈。通过 SystemTap 脚本执行后，发现 ACK 包经过了 tcp_validate_incoming 和 tcp_send_challenge_ack 函数。RFC 提出了 ACK Throttling 方案，限制每秒最多发送 个 Challenge ACK 报文，通过 sysctl 函数可以调整此限制。

       RST 攻击

       RST 攻击通过伪造 RST 包关闭正常连接。攻击难点在于构造序列号落在对方滑动窗口内的包。实验中，启动 tcpkill 工具并发送 RST 包，观察服务端与客户端进程退出。tcpkill 通过 libpcap 库抓取符合条件的包，从而获取序列号，伪造 IP 发送 RST 包。此外，介绍 killcx 工具，用于处理僵死连接。静市盈源码

       工具介绍

       杀掉 TCP 连接的工具包括 tcpkill 和 killcx。tcpkill 假冒 IP 发送 RST 包，依赖有数据传输的连接才能获取序列号。killcx 是一个 perl 编写的脚本，可以在任何 TCP 连接状态下关闭连接。

       总结，本文通过实验、内核源码分析和工具介绍，详细解答了 ESTABLISHED 状态连接为何响应 SYN 包，以及如何使用 Challenge ACK、ACK Throttling、tcpkill 和 killcx 来处理相关连接问题。

TCPDUMP简介

       Linux作为网络服务器，特别是作为路由器和网关时，数据的采集和分析是必不可少的。TcpDump是Linux中强大的网络数据采集分析工具之一。

       简单来说，TcpDump就是对网络上的数据包进行截获和包分析的工具。它的linux程序源码安装强大功能和灵活的截取策略，使其成为高级系统管理员分析网络、排查问题的必备工具。

       顾名思义，TcpDump能够完整截获网络中传送的数据包的“头”，并根据用户定义进行过滤。它支持针对网络层、协议、主机、网络或端口的过滤，并提供and、or、not等逻辑语句帮助去除无用信息。

       TcpDump具有源代码和接口公开的特性，使其具备极强的可扩展性，对于网络维护和入侵者而言都是有用的工具。它存在于基本的FreeBSD系统中，但需要将网络接口设置为混杂模式，普通用户无法执行，仅具备root权限的用户能直接获取网络信息。因此，系统中的网络分析工具主要对网络上的其他计算机安全构成威胁，而非本机安全。

       基本上，TcpDump的输出格式为：系统时间，来源主机.端口 > 目标主机.端口，数据包参数。通过这种方式，用户可以详细分析网络数据，了解网络流量、发现潜在问题，以及进行安全监控等。

扩展资料

       TcpDump可以将网络中传送的数据包的“头”完全截获下来提供分析。它支持针对网络层、协议、主机、网络或端口的过滤，并提供and、or、not等逻辑语句来帮助你去掉无用的信息。

Netty 出现 Connection reset by peer 异常的几个原因

       æœ€è¿‘使用 netty 过程中发现了几个比较细节的 Connection reset by peer 异常，做个笔记。

        这个场景出现在用 Jedis ping 检测的场景，用完直接 close，服务端稳定出现 Connection reset by peer。

        tcpdump 一下就很容易定位到问题所在，客户端收到 PONG 响应后直接发了一个 RST 包给服务端：

        查看 Jedis 的源码发现 socket 有个比较特殊的配置 socket.setSoLinger(true, 0) 。

        先看一下 man7/socket.7 的解释：

        坦白说不是很明白啥意思。。。

        最终在 stackoverflow 上找到一个比较容易理解的解释：

        简而言之，设置 SO_LINGER(0) 可以不进行四次挥手直接关闭 TCP 连接，在协议交互上就是直接发 RST 包，这样的好处是可以避免长时间处于 TIME_WAIT 状态，当然 TIME_WAIT 存在也是有原因的，大部分评论都不建议这样配置。

        这个场景有点儿微妙，首先得理解一下 tcp 的两个队列。

        这篇文章讲得比较清楚： SYN packet handling in the wild

        accept 队列满通常是由于 netty boss 线程处理慢，特别是在容器化之后，服务刚启动的时候很容易出现 CPU 受限。

        为了模拟这个现象，我写了个示例程序 shichaoyuan/netty-backlog-test ，设置 SO_BACKLOG 为 1，并且在 accept 第一个连接后设置 autoRead 为 false，也就是让 boss 线程不再继续 accept 连接。

        启动第一个 Client，可以正常连接，发送 PING，接收 PONG。

        启动第二个 Client，也可以正常连接，但是没有收到 PONG：

        可见这个连接创建成功了，已经在 Accept Queue 里了，但是进程没有 accept，所以没有与进程绑定。

        启动第三个 Client，也可以正常连接，也没有收到 PONG：

        与第二个连接一样。

        启动第四个 Client，也可以正常连接，但是在发送 PING 后出现 Connection reset by peer：

        这个连接在服务端并没有进入 accept queue，处于 SYN_RECV 状态，并且很快就消失了（因为 accept queue 已经满了，无法转入 ESTABLISHED 状态）。

        抓包看一下：

        从客户端视角来看连接确实是建成功了，有一个比较特殊的地方在三次握手之后，服务端又向客户端发送了一个 [S.]，客户端回复了一个 [.]，这个交互看起来不影响连接。

        服务端后来销毁了连接，而客户端还认为连接是 ESTABLISHED 的，发送 PING 消息，服务端自然得回复一个 RST。

        PS：我在 Windows 的 WSL2 中实验这种场景是建连接超时，可能不同的操作系统或 linux 版本对这个交互的过程处理不同，在此不进行进一步测试了。

        以上，这个故事告诉我们判断连接是否可用，建成功之后应该发个心跳包测试一下。

你不知道的linux抓包神器—— tcpdump

       在Linux世界中，tcpdump这款神器就像一个无与伦比的网络数据侦探，为网络分析提供了强大的工具。让我们深入了解这款工具及其众多强大的参数，它们将帮助你洞察网络世界的每一个细节。

-a:当你想要揭示网络的真实名字而非地址时，这个选项派上用场，让你的报告更具人性化。

-d, -dd, -ddd:想要深入到数据包的底层？这些选项分别展示了汇编、C语言代码和十进制代码，揭示了数据包的构造秘密。

-e:显示链路和网络层的头部信息，让你瞬间明白数据包的旅程起点和终点。

-n, -nn:增强细节呈现，nn选项甚至会揭示IP地址和端口，让你对数据包的交互了如指掌。

-t:如果时间不是你的关注点，-t则会移除包的发送时间，让关键信息更突出。

-v, -vv:从常规输出到深度解析，vv让你能够深入探究每个报文的来龙去脉。

-c:定义抓包数量限制，让你对流量进行精细管理。

-F:这个选项允许你自定义过滤规则，让你的抓包更具针对性。

-i:指定你感兴趣的网络接口，确保只捕获你需要的数据。

-p:非混杂模式下，只捕获指定接口的流量，提高抓包效率。

-r, -w:分别用于读取和写入包文件，为数据备份或长期分析提供方便。

-s:控制抓包的包大小，节省存储空间，同时保持关键信息完整。

-T:将报文类型进行解释，让你快速识别关键类型的数据。

-X:原样显示协议，保留原始格式，方便深入理解协议细节。

       此外，学习之路并非孤立，加入我们的交流群，前名成员将有机会获得内核资料包的馈赠。这里有丰富的学习资源，如内核技术解析视频、源码解析，以及深入的Linux内核系统学习课程，助你提升网络知识。

       在实战中，你可以用tcpdump less greater 来过滤出大于字节且小于字节的报文，然后保存到文件或实时查看。抓取特定端口数据也轻而易举，比如跟踪..1.的端口交互，或者指定源/目的网段（如.//.）。通过观察数据包，你可以清晰地看到三次握手的整个过程，包括SYN（带有S标志）和SYN-ACK（带有S.标志）的发送和接收。

       总之，tcpdump是Linux网络分析的得力助手，通过掌握这些参数和技巧，你将能深入解析网络行为，解锁更多可能。现在就拿起你的工具，开始探索网络的无限奥秘吧！