TCP/IP传输层协议深度解析和常见的DDOS攻击方式
摘要:本文重点介绍了TCP/IP模型的传输层协议TCP和UDP。TCP是面向连接的可靠协议,采用三次握手建立连接、四次挥手断开连接,适用于网页浏览、文件传输等场景;UDP则是无连接的快速协议,适合在线游戏、视频会议等实时性要求高的应用。同时分析了常见的DDoS攻击类型,包括SYN洪水、UDP洪水和ICMP洪水攻击的原理及特点,并演示了使用hping3工具模拟DoS攻击的方法。文章通过对比两种传输层
一.TCP/IP模型对应的核心协议--重点在传输层
1.网络模型
首先我们了解到TCP/IP模型是由OSI模型简化而来的,同属于网络模型
网络模型简而言之就是进行“数据封装”和“数据解封”的过程。

2.TCP/IP 模型从上到下分为四层,每层都有其核心协议:
| 层级 | 主要功能 | 核心协议 | |
|---|---|---|---|
| 4. 应用层 | 具体的应用服务 | HTTP (网页), DNS (域名解析), FTP (文件传输), SMTP/POP3 (邮件), Telnet (远程登录) | |
| 3. 传输层 | 端到端的通信、端口寻址 | TCP (可靠), UDP (快速), SCTP | |
| 2. 网络层 | 寻址与路由、跨网络通信 | IP (IPv4/IPv6), ICMP (Ping / 报错), ARP (IP 转 MAC), IGMP | |
| 1. 网络接口层 | 物理传输、MAC 寻址 | Ethernet (以太网), PPP (拨号), Wi-Fi |
3.我们具体来解释一下传输层中的TCP协议和UDP协议
TCP(Transmission Control Protocol 传输控制协议):
是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议--像打电话,必须先接通(建立连接),说话有来有回(可靠),挂电话要道别(断开连接)。采用三次握手建立连接,四次挥手关闭连接,通信双方状态同步。
其中三次挥手如图大概
过程详解:
-
第一次握手 (SYN):
- 发送方:客户端
- 接收方:服务器
- 报文:SYN (Synchronize Sequence Numbers)
- 含义:客户端向服务器发送连接请求,请求同步序列号。
- 状态变化:客户端进入
SYN_SENT状态。
-
第二次握手 (SYN + ACK):
- 发送方:服务器
- 接收方:客户端
- 报文:SYN + ACK (Acknowledgment)
- 含义:服务器收到了请求,同意建立连接(SYN),并确认收到了客户端的请求(ACK)。
- 状态变化:服务器进入
SYN_RCVD状态。
-
第三次握手 (ACK):
- 发送方:客户端
- 接收方:服务器
- 报文:ACK
- 含义:客户端收到了服务器的同意,再次确认。此时连接正式建立。
- 状态变化:双方均进入
ESTABLISHED状态,开始传输数据。
四次挥手如图大概:
过程详解:
-
第一次挥手 (FIN):
- 发送方:客户端
- 接收方:服务器
- 报文:FIN (Finish)
- 含义:客户端没有数据要发了,请求关闭客户端 -> 服务器的通道。
- 状态变化:客户端进入
FIN_WAIT_1状态。
-
第二次挥手 (ACK):
- 发送方:服务器
- 接收方:客户端
- 报文:ACK
- 含义:服务器收到了关闭请求,但可能还有剩余数据没发完,先回复 “我知道了”,让客户端等着。
- 状态变化:服务器进入
CLOSE_WAIT状态;客户端收到后进入FIN_WAIT_2状态。
-
第三次挥手 (FIN):
- 发送方:服务器
- 接收方:客户端
- 报文:FIN
- 含义:服务器数据发完了,现在正式请求关闭服务器 -> 客户端的通道。
- 状态变化:服务器进入
LAST_ACK状态。
-
第四次挥手 (ACK):
- 发送方:客户端
- 接收方:服务器
- 报文:ACK
- 含义:客户端收到了服务器的关闭请求,确认关闭。
- 状态变化:服务器收到 ACK 后立即关闭;客户端会等待 2MSL(最长报文段寿命)时间后彻底关闭,防止最后一个 ACK 丢失。
TCP协议常用于:
- 网页浏览:HTTP/HTTPS
- 文件传输:FTP、SFTP
- 邮件:SMTP、POP3、IMAP
- 远程登录:SSH、Telnet
- 数据库:MySQL、PostgreSQL
- 电子商务、支付系统
总结来说,TCP协议优点在于:可靠传输,流量控制,适合传输大量数据,应用层无需关心包边界。但同时也暴露了其缺点: 速度慢、延迟高 , 不适合实时性要求高的场景,开销大
只要数据不能出错,就用 TCP。
UDP(User Datagram Protocol 用户数据报协议):
是无连接的、不可靠的、基于数据报的传输层通信协议
相较于tcp协议,udp协议就不是那么的正式,较为随意了,并且不太可靠。UDP协议常用于快比准重要的场景,例如说:
- 在线游戏 (LOL, 吃鸡):你在游戏里移动,哪怕丢了一个位置包,人物瞬移一下也比卡 1 秒好。
- 视频会议 / 直播 (Zoom, YouTube):画面稍微花一点没关系,不能卡顿。
- DNS 查询:域名解析需要极快的速度,而且通常是小数据包。
- DHCP:自动获取 IP 地址。
这样我们来总结UDP协议的优缺点:
UDP 的优点:速度快、延迟低,开销小,支持广播、多播,适合实时性要求高的场景
UDP 的缺点:不可靠,无连接,无流量控制、无拥塞控制,发送方可能把网络 “冲垮”。
二.常见的DDOS攻击
DDoS攻击(Distributed Denial of Service 分布式拒绝服务攻击)是一种常见的网络攻击方式,旨在使目标 服务器无法正常提供服服务。在DDoS攻击中,攻击者会控制大量的计算机或 设备,向目标服务器发送大量的请求,使其超出 承受范围,导致服务器无法正常响应请求,从而 使服务不可用
1.以下是几种常见的ddos 攻击方式分类
|
攻击类型 |
攻击层级 |
核心原理 |
攻击特点(考点重点) |
|---|---|---|---|
|
SYN 洪水攻击 |
传输层(Layer 4) |
利用TCP三次握手缺陷,发送大量SYN连接请求,不回复ACK,耗尽服务器半连接队列 |
低流量高伤害,消耗CPU/内存,无需大带宽 |
|
UDP 洪水攻击 |
传输层(Layer 4) |
利用UDP无连接特性,向目标随机端口发送大量UDP数据包,迫使服务器处理无效请求 |
流量大,堵塞带宽,攻击成本低 |
|
ICMP 洪水攻击(Ping洪水) |
网络层(Layer 3) |
向目标发送大量ICMP Echo Request(Ping请求),迫使目标大量回复,耗尽带宽 |
流量密集,易导致网络链路拥塞,传统防火墙可初步拦截 |
|
HTTP Flood |
应用层(Layer 7) |
模拟正常用户,向Web服务器发送大量HTTP GET/POST请求,消耗应用处理资源 |
伪装性强,难以拦截,目标是让Web服务瘫痪 |
2.用 hping3 工具模拟dos攻击
1.例如:模拟 SYN Flood(SYN 洪水)攻击 : hping3 --flood -S --rand-source -p 80 IP
2.UDP 洪水攻击 hping3 --flood -2 --rand-source -p 53 IP
3.ICMP(Ping)洪水攻击 hping3 --flood -1 --rand-source IP

由此我们看到在刚刚的一瞬间,靶机上的任务管理器过载运行,页面进不去,这就说明我们的dos攻击成功了,而当我们停止到kali的攻击,靶机恢复运行。
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