###  一、网络协议和协议分层

​    **网络协议**是计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。这种协议可以是事先制定好的标准，也可以是各方临时达成的约定。网络协议的目的是确保数据在网络中的正确传输和处理。

​    **协议分层**是指将网络通信的功能划分为若干层次，每一层都有特定的功能和任务，各层之间通过接口进行通信和协作。这种分层设计的目的是为了提高网络通信的灵活性、可靠性和可维护性。

![](/static/img/网络体系结构/9bb7041c91195c6eccd8a131454f9a86.png)


​    常见的网络协议分层模型有OSI七层模型和TCP/IP四层模型。OSI模型从高到低分别为应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。而TCP/IP模型则包括应用层、传输层、网络层和数据链路层（有时也将物理层和数据链路层合并为网络接口层）。

​    **每一层协议都有其特定的功能。**例如，应用层协议（如HTTP、FTP、SMTP等）负责应用程序之间的通信；传输层协议（如TCP、UDP）负责两台主机之间的数据传输；网络层协议（如IP）负责地址管理和路由选择；数据链路层协议负责设备之间的数据帧的传送和识别；物理层协议则负责光/电信号的传输与识别。

​    总的来说，网络协议和协议分层是计算机网络中不可或缺的组成部分，它们确保了数据在网络中的正确、高效和可靠传输。



### 二、数据封装和传递

> ​    **封装：**在收到的数据的前面添加首部。
>
> ​    **解封装：**在收到的数据的前面去除首部。
>
> ​    **服务访问点：**在分层结构中，底层为高层提供服务，高层使用底层服务。二者的信息交换是通过服务访问点进行的。服务访问点类似于邮箱，将信投入信箱，就可以使用邮局的服务。

![](/static/img/网络体系结构/0413d989b3a86d4c47682b848d484ad9.png)



### 三、网络体系结构

##### 3.1 OSI参考模型

> OSI模型，即开放式系统互联通信参考模型（Open System Interconnection Reference Model），是一种由国际标准化组织（ISO）提出的概念模型。该模型试图为各种计算机在世界范围内互连为网络提供一个标准框架。OSI模型将计算机网络体系结构划分为七层，从低到高依次为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
>
> 各层的主要功能如下：
>
> 1. 物理层：负责传输比特流，即电信号或光信号，以及建立、维护和关闭物理连接。
> 2. 数据链路层：负责将数据分成帧，在两个相邻结点间的线路上无差错地传输以帧为单位的数据，并进行数据链路的建立、维护和释放。
> 3. 网络层：负责为数据分组选择路由，实现不同网络之间的互连。
> 4. 传输层：负责在两个端系统之间提供建立、维护和取消传输连接的功能，确保数据的可靠传输。
> 5. 会话层：负责建立、管理和终止会话，以及数据的同步。
> 6. 表示层：负责数据的表示和转换，如数据的加密、压缩和格式转换等。
> 7. 应用层：负责为用户提供各种网络应用服务，如文件传输、电子邮件等。
>
> ![](/static/img/网络体系结构/3cca9ab9ccd9260f057fd6d256e3e82c.png)


##### 3.2 TCP/IP模型

> TCP/IP模型是一种网络通信协议模型，它由传输控制协议（TCP）和互联网协议（IP）两个核心协议组成，是互联网通信的基础。该模型将网络通信划分为四个层次，从下到上依次为网络接口层、网络层、传输层和应用层。
>
> 1. 网络接口层（Network Interface Layer）：网络接口层负责将数据帧从物理层传输到网络层，也称为数据链路层。该层规定了数据帧的格式和传输方式，如以太网、局域网等。它主要负责主机的逻辑连接和物理连接，是TCP/IP模型的最底层，主要包括数据链路和介质访问方式等。
> 2. 网络层（Internet Layer）：网络层负责将数据包从源主机传输到目标主机，也称为IP层。该层规定了数据包的传输方式和路由选择，如IP协议、ICMP协议等。它是整个TCP/IP模型的核心，主要功能是路由寻址，即根据数据包头部的源IP地址和目的IP地址，将数据包发送到正确的目的地。
> 3. 传输层（Transport Layer）：传输层负责数据的分段和重组，确保数据的可靠传输，也称为TCP/UDP层。该层规定了数据的传输方式和协议，如TCP协议、UDP协议等。它主要为应用层提供数据报和虚电路服务，为应用进程之间提供端到端的逻辑通信。
> 4. 应用层（Application Layer）：应用层对应于OSI参考模型的高层，为用户提供所需要的各种服务，例如FTP、Telnet、DNS、SMTP等。它规定应用进程在通信中所遵守的协议，为应用程序提供接口服务。
>
> TCP/IP协议具有标准化和开放性、分层结构、可靠性和性能、路由功能以及灵活性和可扩展性等特点。其工作原理是基于数据分割、数据封装、IP封装、数据传输、数据接收、数据解封、数据组装和数据交互等步骤，实现了数据的可靠传输。
>
> ![](/static/img/网络体系结构/8ef7a0c05b62eff8e5276517fb5a6169.png)

网络体系结构

### SMTP（简单邮件传输协议）：

概述：

​    SMTP是一个运行在TCP/IP之上的协议，用于发送和接收电子邮件。当发送一封电子邮件时，邮件客户端会连接到邮件服务器，并通过SMTP协议将邮件发送给服务器。服务器再将邮件传递给接收方邮件服务器，接收方服务器会将邮件存储起来，以待接收方用户下载。SMTP协议使用TCP/IP网络进行通信，通常使用25号端口作为默认端口。SMTP还支持身份验证和加密功能，以确保邮件的安全传输。



SMTP的工作流程通常包括以下步骤：

1. **建立连接**：发送方SMTP客户端尝试与接收方SMTP服务器建立TCP连接。
2. **发送方问候**：发送方SMTP客户端向接收方SMTP服务器发送问候消息，包括其域名等信息。
3. **接收方问候**：接收方SMTP服务器回复问候消息，并确认其准备接收邮件。
4. **邮件传输**：发送方SMTP客户端发送邮件命令（MAIL FROM），指定发件人地址，然后发送收件人命令（RCPT TO），指定一个或多个收件人地址。随后，使用DATA命令开始发送邮件内容，邮件内容以单独的一行“.”结束。
5. **传输状态**：接收方SMTP服务器在接收邮件后，会回复一个状态码，表明邮件是否成功接收。
6. **关闭连接**：邮件发送完毕后，SMTP客户端发送QUIT命令请求关闭连接，接收方SMTP服务器回复后断开TCP连接。

SMTP协议只规定了邮件如何发送和传输，而没有规定邮件如何在用户之间展示，这部分通常由邮件用户代理（如Outlook、Gmail等）来处理。此外，SMTP本身不提供加密功能，因此在实际应用中，SMTP经常与SSL/TLS结合使用，形成SMTPS，以提供邮件传输过程中的加密和安全性。

需要注意的是，虽然SMTP是电子邮件系统中的重要组成部分，但它只是负责邮件的发送，而邮件的接收和存储通常是由POP3、IMAP等协议来处理的。



常用指令：

**1、HELO：**发件方使用此命令向服务器标识其身份，后面通常跟随发件人的服务器地址或域名。这是SMTP会话开始时使用的第一个命令，用于建立与接收邮件服务器的联系。

**2、MAIL FROM：**此命令用于标识邮件的发件人，并启动邮件传输过程。它后面跟随发件人的电子邮件地址，并且这个地址应当是被对方或中间转发方所接受的。

**3、RCPT TO：**该命令用于标识邮件的一个或多个收件人。它可以多次使用，以添加多个收件人地址到当前邮件的传输中。

**4、DATA：**在MAIL FROM和RCPT TO命令之后，DATA命令告诉服务器接下来的数据是邮件的实际内容。服务器接收到DATA命令后，会将随后的数据视为邮件内容，直到遇到单独一行的“.”作为结束标志。

**5、QUIT：**此命令用于结束SMTP会话，并关闭与服务器的连接。在所有邮件都已发送完毕后，通常使用QUIT命令来优雅地关闭连接。

**6、RSET：**RSET命令用于重置SMTP会话的状态，清除之前设置的发件人、收件人和邮件数据。这使得客户端可以在不关闭连接的情况下，重新开始新的邮件发送过程。

**7、NOOP：**NOOP命令用于测试SMTP连接是否仍然活动，而不进行任何实际的操作。它通常用于保持连接处于打开状态，同时检查服务器是否仍在响应。

​    这些指令是SMTP会话中的核心部分，它们按照特定的顺序和格式使用，以确保邮件能够准确、可靠地从发送方传输到接收方。需要注意的是，这些指令只是SMTP协议的一部分，实际使用中可能还涉及其他更复杂的命令和选项。同时，SMTP协议本身并不提供加密或身份验证功能，这些通常需要结合其他技术（如SSL/TLS）来实现。





### POP3（邮局协议）：

概述： 

​    POP3（Post Office Protocol 3）即邮局协议的第3个版本，是TCP/IP协议族中的一员，由RFC 1939 定义。本协议主要用于支持使用客户端远程管理在服务器上的电子邮件。提供了SSL加密的POP3协议被称为POP3S。

​    POP3是一种Pull协议，用户需要在电子邮件客户端上设置POP3服务器的地址、端口号、用户名和密码等参数。客户端与服务器通过TCP/IP协议连接后，客户端会向服务器发送命令，服务器按照指令将邮件内容传输至客户端。这样，用户就可以通过电子邮件客户端来检索和下载邮件。

​    POP3协议允许电子邮件客户端下载服务器上的邮件，但是在客户端的操作（如删除邮件，标记已读等）不会反馈到服务器上，比如通过客户端收取了邮件后，服务器端的邮件不会被删除。



POP3的工作流程通常包括以下步骤：

1. **用户连接**：用户运行一个POP3客户端来连接服务器，并发送用户名和密码进行身份验证。
2. **事务处理**：一旦用户验证成功，POP3服务器会进入事务处理状态，用户可以执行各种命令，如LIST（列出邮件），RETR（检索邮件），DELE（删除邮件）等。
3. **更新状态**：在事务处理阶段，服务器会维护一个状态，记录哪些邮件已被读取或删除。但这些更改只会在当前会话中有效，服务器不会主动将这些更改同步到其他客户端或长期保存。
4. **断开连接**：当用户完成所有操作后，可以通过发送QUIT命令来优雅地断开与服务器的连接。如果客户端异常断开，服务器可能会等待一段时间后自动关闭连接。

需要注意的是，POP3协议本身并不提供加密功能，所以传输的用户名、密码和邮件内容都是明文的，存在安全风险。为了解决这个问题，可以使用POP3S（即POP3 over SSL）来加密整个通信过程。

另外，与POP3相比，IMAP协议提供了更高级的功能，如邮件在服务器上的同步管理、邮件在多个设备间的共享等。因此，对于需要更高级邮件管理功能的用户，IMAP可能是一个更好的选择。



常用指令：

**1、USER** <username>：此命令用于认证用户名。客户端发送此命令并提供用户的邮箱名称，以便服务器进行身份验证。

**2、PASS** <password>：此命令用于认证密码。在提供了用户名之后，客户端发送此命令并提供用户的密码以完成登录过程。

**3、STAT**：此命令用于请求服务器返回邮箱的统计资料，如邮件总数和邮件总字节数。服务器会回复相应的统计信息。

**4、UIDL** [<message-number>]：此命令用于请求服务器返回指定邮件的唯一标识符。如果没有指定邮件编号，服务器会返回所有邮件的唯一标识符。唯一标识符通常用于在客户端本地缓存中标识邮件，以便后续同步或管理。

**5、RETR** <message-number>：此命令用于请求服务器发送指定编号的邮件内容给客户端。客户端使用此命令来下载和读取邮件。

**6、DELE** <message-number>：此命令用于标记指定编号的邮件为删除状态。需要注意的是，POP3协议中的删除标记并不会立即从服务器上删除邮件，而只是将其标记为删除状态。真正的删除操作通常发生在会话结束或执行特定命令时。

**7、QUIT**：此命令用于结束POP3会话并断开与服务器的连接。在发送QUIT命令后，服务器会关闭连接并可能执行一些清理操作，如删除标记为删除的邮件。

​    这些指令构成了POP3协议的基本操作集，使得客户端能够与邮件服务器进行交互，实现邮件的下载、读取和管理。需要注意的是，不同的邮件服务器和客户端实现可能会有所差异，因此在实际使用中可能还涉及其他特定的命令或选项。同时，为了保障安全性，建议使用POP3S（POP3 over SSL）来进行加密通信，以保护用户名、密码和邮件内容的安全传输。





### IMAP（Internet邮件访问协议）：

概述：

IMAP也是一种Pull协议，它比POP3更为灵活，允许用户通过电子邮件客户端远程管理多个邮件账户。当使用IMAP接收邮件时，邮件将保留在服务器上，而非下载到电子邮件客户端上。这样，用户可以在多个设备上同步访问和管理邮件。



IMAP的工作流程通常包括以下步骤：

1. **连接建立**：首先，电子邮件客户端需要与邮件服务器建立连接。这通常是通过指定邮件服务器的地址和端口号，使用TCP/IP协议来完成的。
2. **用户认证**：连接建立后，客户端需要进行用户认证，以确认用户的身份和权限。这通常涉及到发送用户名和密码给服务器进行验证，以确保只有合法的用户可以访问和管理邮件。
3. **邮箱选择**：认证成功后，客户端需要选择要操作的邮箱或文件夹。IMAP协议支持在服务器上创建多个邮箱和文件夹，并且可以对不同的邮箱进行自定义设置。
4. **邮件同步**：在选择邮箱后，客户端与服务器开始进行邮件同步操作。IMAP协议通过交换命令和响应来实现同步，客户端可以向服务器请求邮件的具体信息，也可以将已读、删除等操作发送给服务器。
5. **邮件管理**：使用IMAP协议，用户可以在邮件服务器上进行更多的操作，如搜索邮件、移动邮件至其他文件夹、标记邮件状态（如已读、未读、星标等）等。这些操作都是实时同步的，意味着它们会反映到所有连接到该IMAP账户的客户端上。

需要注意的是，IMAP协议本身并不提供加密功能，因此在实际应用中，通常使用IMAP over SSL/TLS来确保通信的安全性。

总的来说，IMAP协议通过这些步骤实现了电子邮件的远程访问、同步和管理，为用户提供了更加灵活和便捷的邮件使用体验。



常用指令：

**1、LOGIN** <username> <password>：用户通过此命令使用用户名和密码登录到IMAP服务器。

**2、SELECT** <mailbox>：选择并打开一个邮箱（如收件箱、草稿箱等）以便进行操作。

**3、FETCH** <message-set> [(BODY.PEEK[])]：获取指定邮件集的信息或内容。BODY.PEEK允许在不改变邮件状态（如标记为已读）的情况下查看邮件内容。

**4、STORE** <message-set> <+FLAGS (\Seen)>：对指定邮件集应用标志，如标记邮件为已读。

**5、APPEND** <mailbox> [(FLAGS (\Seen))] {size}：将新邮件添加到指定的邮箱中。

**6、COPY** <message-set> <destination mailbox>：将邮件复制到另一个邮箱。

**7、UID COPY** <message UID set> <destination mailbox>：根据邮件的唯一标识符（UID）将邮件复制到另一个邮箱。

**8、DELETE** <message-set>：在服务器上标记指定邮件集为删除状态。真正的删除操作可能依赖于服务器配置，有时需要在会话结束时通过EXPUNGE命令来执行实际的删除。

**9、EXPUNGE**：从当前选择的邮箱中永久删除标记为删除的所有邮件。

**10、LOGOUT**：结束IMAP会话并断开与服务器的连接。

IMAP协议为邮件客户端提供了更强大和灵活的功能，使用户能够在多个设备和客户端之间无缝地同步和管理邮件。同时，IMAP也支持加密连接（IMAP over SSL/TLS），以确保通信的安全性。





### POP3与IMAP都是用于接收电子邮件的协议，但它们之间存在一些显著的区别：

​    **1、邮件管理功能**：IMAP协议允许用户在服务器上对邮件进行管理，包括创建、删除、移动和重命名文件夹等操作。这意味着用户可以方便地对邮件进行整理和归档，而不仅仅局限于本地设备。而POP3协议不支持在邮件服务器上组织邮件，用户必须在本地设备上管理邮件。

​    **2、多设备同步**：IMAP协议支持多设备同步，即无论用户使用哪个设备访问邮件，都可以看到最新的邮件和邮件状态。当用户在一台设备上删除邮件时，在其他设备上也会同步删除该邮件。相比之下，POP3协议以独占方式访问邮件服务器，一次只允许一个客户端连接，不支持多设备间的同步。

​    **3、邮件标记和搜索**：IMAP协议支持邮件标记功能，用户可以对邮件进行标记，如标记为已读、已回复或者自定义的标记。此外，IMAP还提供强大的搜索功能，用户可以根据邮件的各种属性和标记进行搜索，快速找到所需的邮件。而POP3协议不支持这些高级功能。

​    **4、内容访问和下载**：使用IMAP协议，用户可以在下载之前检查电子邮件标题，甚至部分下载邮件，这在带宽有限的情况下尤为有用。而POP3协议要求用户在访问邮件之前必须完全下载邮件。

​    **5、邮件存储**：IMAP协议将用户的邮件存储在远程服务器上，确保用户不会丢失重要的邮件，即使更换设备或电脑损坏也能安全保存邮件。而POP3协议在下载邮件后，会将服务器上的邮件标记为已删除，并在客户端断开连接时删除这些邮件。

​    总的来说，IMAP协议提供了更为丰富和灵活的邮件管理功能，支持多设备同步和强大的搜索功能，适合需要高级邮件管理功能的用户。而POP3协议则更为简单，功能有限，适合对邮件管理需求不高的用户。在选择使用哪种协议时，用户可以根据自己的需求和偏好进行权衡。

关于邮箱的三个协议SMTP、POP3、IMAP

 不用ENSP等模拟器搭建拓扑，可以使用虚拟机搭建环境，模拟FTP服务器行为。

***我这里是使用win10的虚拟机***

这个情况下，需要两个软件：

[FilaZilla软件----提取码：twit![img](https://csdnimg.cn/release/blog_editor_html/release2.4.5/ckeditor/plugins/CsdnLink/icons/icon-default.png?t=PBP8)https://pan.baidu.com/s/10DvFy2EM8daV3hmYw8-raw](https://pan.baidu.com/s/10DvFy2EM8daV3hmYw8-raw)

[FilaZilla_Server软件----提取码：twit![img](https://csdnimg.cn/release/blog_editor_html/release2.4.5/ckeditor/plugins/CsdnLink/icons/icon-default.png?t=PBP8)https://pan.baidu.com/s/1MkbdhYfybq6odnno5nW7tQ](https://pan.baidu.com/s/1MkbdhYfybq6odnno5nW7tQ)

 \--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

在网盘下载好这两个软件后，我们就可以准备开始安装这两个软件和抓取FTP报文并分析。

### 1、物理机安装客户端FilaZilla-3.60.1

​    直接解压就行了，这个是免安装的，解压后，请注意打开文件夹看看有没有filazilla.exe

![](/static/img/用wireshark对FTP的抓包分析/4aa5bee4b2b8d53c1ec7a456a30a20c9.png)




### 2、同理在虚拟机解压FilaZilla_Server-0_9_41_HA文件夹，先后启动FilaZilla server 和FilaZilla Server Interface，以管理员运行。

![](/static/img/用wireshark对FTP的抓包分析/6720536c41baf0b30d9dbf6a9d6e5220.png)


***注意：我这里是停止服务，因为我已经安装过了，你们初次安装应该是安装服务，直接点是就行了。*** 

![](/static/img/用wireshark对FTP的抓包分析/757173232db90e589193eb9e9fae8e55.png)


 ***直接点击之后，出现弹窗，直接点确定就可以了，不用管其他的。***

![](/static/img/用wireshark对FTP的抓包分析/dff967ca2d0310af70ceb30edff4b7d0.png)




### 3、设置FTP服务端的一些信息（主动被动、认证的用户）。找到编辑下的设置和用户，进行操作

![](/static/img/用wireshark对FTP的抓包分析/b7a71b39b55e94b0b916529179f36024.png)


### 4、在设置下，点击被动模式设置，填写IP（虚拟机的IP），最后点击确定

*不知道IP的，可以win+r输入cmd，在命令行输入ipconfig查看IP*

![](/static/img/用wireshark对FTP的抓包分析/8101bbd307eeb3bb7a6501a0a5403900.png)




### 5、继续找到编辑下的用户（可能需要设置共享文件夹，请自行在虚拟机中定义），进行用户的设置操作

![](/static/img/用wireshark对FTP的抓包分析/23d037fbfdd223e4f4cfd8a268f3d1ca.png)




### 6、开启wireshark，进行FTP的抓包

在物理客户端下打开FileZilla-3.60.1，执行FileZilla.exe，输入以上设置过的主机、用户名和密码后，点击快速连接，端口号要记住是21

![](/static/img/用wireshark对FTP的抓包分析/6aa26081fd87d446cef6739d925af1bf.png)


如果连接后，出现图中的无法连接的问题，可以关闭虚拟机上的防火墙，重新连接。

![](/static/img/用wireshark对FTP的抓包分析/95b3741aa8a3f91322ce974c0c12019d.png)


然后既可以在wireshark中看到FTP的报文了



### 7、FTP报文分析

![](/static/img/用wireshark对FTP的抓包分析/858620c497fde31077335ba56671d7b3.png)

![](/static/img/用wireshark对FTP的抓包分析/0dfbb56dd6f821bca16e8da7afe5cd26.png)

具体的指令太多了，这里就只展示USER（如果对于其它指令不熟悉的可以看看[这篇文章](https://blog.csdn.net/ZZZCY2003/article/details/137271806)）

![](/static/img/用wireshark对FTP的抓包分析/bb7eb46221b18b66b5a3a26a03cb21a9.png)


注：在这里并没有太多关于FTP的指令和概述相关的知识，有兴趣的可以看看[这篇文章](https://blog.csdn.net/ZZZCY2003/article/details/137271806)

用wireshark对FTP的抓包分析

###  FTP概述：

FTP协议，即文件传输协议（File Transfer Protocol），是用于在网络上进行文件传输的一套标准协议。它工作在OSI模型的第七层，TCP模型的第四层，即应用层，并使用TCP传输而非UDP。客户在与服务器建立连接前要经过一个“三次握手”的过程，以保证客户与服务器之间的连接是可靠的。

FTP协议的工作原理是，FTP客户与服务器之间建立双重连接，即控制连接和数据连接。控制连接负责传输控制信息，并对客户命令提供响应。当涉及到大量数据传输时，服务器和客户之间需要再建立一个数据连接，进行实际的数据传输。一旦数据传输结束，数据连接就相继撤销，但控制连接依然存在，客户可以继续发出命令，直到客户退出或者服务器主动断开。

使用FTP，用户可以上传文件到远程服务器或者从远程服务器下载文件。该协议通常用于Web开发、软件发布、文件备份等场景。FTP客户端软件允许用户输入FTP服务器的地址、用户名和密码，以便与服务器建立连接。一旦连接建立，用户可以像操作本地文件一样在本地计算机和远程计算机之间进行文件传输。

FTP协议的**优点**包括：

1. 跨系统文件共享：FTP服务器允许不同操作系统和文件存储方式的计算机之间进行文件传输，因此成为跨系统文件共享的理想选择。
2. 传输速度快：由于FTP协议采用TCP协议进行传输，它具有高效稳定的传输速度，保证了在文件上传和下载过程中能够获得良好的性能和用户体验。
3. 安全性较高：FTP服务器允许设置不同的用户账户和权限，以保护数据的安全性。

然而，FTP协议也存在一些**缺点**：

1. 安全性问题：传统的FTP协议采用明文传输方式，存在被黑客攻击的风险，数据容易被窃取和篡改。
2. 传输效率低：由于FTP协议使用TCP协议，每次传输都需要建立连接和断开连接，对于传输较小文件的情况，连接的建立和断开会占用大部分时间，导致传输效率降低。
3. 操作复杂：传统的FTP协议需要使用FTP客户端进行操作，对一些用户而言，操作较为复杂，需要学习和掌握一些专业知识。

总的来说，FTP协议在网络文件传输中发挥着重要作用，但用户在使用时也需要注意其存在的缺点和潜在风险。



#### 两个连接：

​    **FTP 协议中的连接与 HTTP 协议不同。**
​     在HTTP协议中，客户和服务器可以只建立一个连接，在连接中传递请求报文和应答报文。在连接中既可以传递命令（如GET），也可以传递文档数据。

​    在FTP协议中有两个连接：**控制连接**和**数据连接**。**控制连接**专门用来传输控制信息，如用户标识、口令、用户命令等。**数据连接**则专门用来传输数据，例如目录文件列表、下载的文件和上传的文件。

​    通常情况下，FTP服务器会占用两个端口，**21端口**用于控制连接，**20端口**用于数据连接。FTP客户端首先要连接服务器的21端口，这时建立的连接是控制连接，控制连接传递用户的命令和服务器的响应。

​    如果客户端和服务器之间需要有数据传输（例如下载文档或显示文件列表），这时服务器的20号端口和客户端的一个随机端口建立数据连接，数据发送完毕后，就关闭数据连接。

​    控制连接一旦建立，在整个会话过程中始终存在，直到用户退出。数据连接在传输数据前建立，数据传输完毕后就关闭。下一次传输数据时要重新建立新的数据连接。因此，控制连接是持久性的，数据连接是暂时性的。



#### 两个模式：

​    数据连接在FTP协议中扮演着至关重要的角色，负责实际的文件内容传输。根据建立连接时发起方的不同，数据连接存在两种模式：**主动模式（PORT）**和**被动模式（PASV）**。

​    在**主动模式**下，FTP客户端从任意的非特殊端口（通常是大于1024的端口）连接到FTP服务器的命令端口（默认是21端口）。一旦命令连接建立成功，客户端会在另一个随机端口（N+1，其中N是初始连接使用的端口号，且N+1仍然大于1024）上监听，并通过这个端口发送PORT命令给服务器，告知服务器自己用于数据传输的本地端口号。随后，服务器会主动尝试连接到客户端指定的这个数据端口，以建立数据连接。这种模式下，服务器负责发起数据连接的建立。

​    相比之下，**被动模式**下FTP客户端的流程类似，也是首先连接到服务器的命令端口（21端口）。但在建立数据连接时，客户端会发送PASV命令给服务器，请求服务器进入被动模式并等待客户端的连接。服务器在收到PASV命令后，会打开一个随机的大于1024的端口进行监听，并通过命令连接将这个端口号告知客户端。然后，客户端会主动连接到服务器指定的这个端口，从而建立数据连接。这种模式下，客户端负责发起数据连接的建立。

​    **两种模式的主要区别**在于数据连接建立的发起方不同。主动模式由服务器发起连接，适用于客户端位于防火墙之后或具有固定IP地址的情况；而被动模式由客户端发起连接，更适用于客户端处于NAT网关之后或服务器位于防火墙内的情况。根据具体的网络环境和配置，可以选择合适的数据连接模式来确保文件传输的顺利进行。

​    无论使用哪种模式，数据连接都用于在FTP客户端和服务器之间传输实际的文件内容。它独立于控制连接，但与控制连接协同工作，共同实现文件的可靠传输。



### FTP报文：

##### FTP用户和FTP服务器交互

**1、建立连接**：

- FTP客户端（用户使用的软件）向FTP服务器发出连接请求，指定服务器的IP地址和端口号（默认为21）。
- 服务器在接收到请求后，如果端口21是启用的并且可以接受连接，它会返回一个应答码（如220），表示服务已就绪。

**2、用户认证**：

- 客户端发送用户名和密码给服务器进行身份验证。
- 服务器验证用户名和密码，如果正确，返回应答码（如331），要求客户端发送密码。
- 客户端发送密码后，服务器验证密码，如果正确，返回应答码（如230），表示用户已登录。

**3、命令交互**：

- 用户现在可以通过FTP客户端执行各种命令，如列出目录（LIST或LS命令）、切换目录（CWD命令）、上传文件（PUT或STOR命令）或下载文件（GET或RETR命令）等。
- 对于每个命令，服务器都会返回相应的应答码和消息，告知命令执行的状态或结果。例如，如果列表命令成功，服务器会返回应答码226以及目录内容。

**4、数据传输**：

- 当用户上传或下载文件时，FTP协议会建立一个新的数据连接来处理文件数据的传输。这通常涉及客户端和服务器之间的PORT（主动模式）或PASV（被动模式）命令的交互，以确定数据连接的端口和传输方式。
- 在数据传输过程中，服务器和客户端会交换数据块，直到文件传输完成。

**5、断开连接**：

- 当用户完成所有操作并准备断开连接时，会发送一个退出命令（QUIT）给服务器。
- 服务器在接收到退出命令后，会关闭数据连接和控制连接，并返回应答码（如221），表示服务已关闭。
- 在整个交互过程中，FTP协议确保了数据的可靠传输和命令的正确执行，同时通过应答码和消息提供了丰富的状态反馈。这使得用户能够有效地与FTP服务器进行交互，完成文件传输和管理任务。

##### 

##### 具体报文内容：

```
登录：
Request：USER zzz\r\n（请求以用户名登录）
response：331 Please specify the password.\r\n（请求用户输入密码）
Request：PASS 密码\r\n（发送用户密码）
response：230 User logged in, proceed.\r\n（用户登录成功，可以继续操作）

列出目录：（这里只是给出一个例子，还有其他的指令就不过多阐述了）
Request：LIST\r\n（请求列出当前目录内容）
response：150 Opening BINARY mode data connection for LIST.\r\n（准备打开二进制模式的数据连接以进行列表操作）
response：（包含目录内容的数据块）
response：226 Transfer complete.\r\n（传输完成）

退出：
Request：QUIT\r\n（请求退出FTP会话）
response：221 Goodbye.\r\n（会话结束，服务器关闭连接）
```



##### 常见指令：

**1、USER：**客户端使用USER命令来向服务器表明身份。USER命令的参数是用户名。例如USER anonymous表明用户名为匿名，USER admin表明用户名为admin。有些FTP服务器支持匿名登录，用户名可以是anonymous。而对于那些不支持匿名登录的FTP服务器，就需要输入正确的用户名。

**2、PASS：**PASS命令通常紧接着USER命令，用来向服务器传递用户的口令。PASS后面是用户输入的口令。对于允许匿名登录的FTP服务器，口令可以为空；对于不允许匿名登录的FTP服务器，口令必须是USER命令所指定用户的口令，这样才能登录。

**3、LIST：**列出FTP服务器当前目录下的文件和子目录。

**4、CWD：**改变当前目录，例如，CWD/表示进入FTP服务器的根目录。

**5、CDUP：**回到上一级目录。

**6、PWD：**显示当前所在目录。

**7、RETR：**下载文件，RETR命令的参数是要下载的文件名。例如，RETR aa.txt表示下载FTP服务器当前目录下的aa.txt文件。

**8、STOR：**将本地硬盘的文件上传到FTP服务器上。STOR命令的参数是要上传的文件名。

**9、DELE：**删除FTP服务器上的文件。DELE命令的参数是服务器上要删除的文件名。

**10、MKD：**在FTP服务器上新建目录，目录名作为MKD命令的参数。

**11、RMD：**删除FTP服务器上的目录，要删除的目录名作为RMD命令的参数。

**12、PORT：**在主动模式中，客户端用PORT命令告诉服务器自己的数据连接端口，让服务器发起连接。例如，PORT 202，117，113，2，8，12告诉服务器客户端的IP地址是202.117.113.2，数据连接端口是8X256+12=2060。在被动模式中，服务器会将自己的数据连接端口通过控制连接告诉客户端，告诉客户端服务器的数据连接端口，让客户端发起连接。

**13、PASV：**客户端通知服务器采用被动模式。

**14、HELP：**帮助。

**15、QUIT：**退出。

文件传输协议FTP（File Transfer Protocol）

### DHCP概述：

DHCP（动态主机配置协议）确实是一种非常实用的网络协议，它能够自动地为网络中没有IP地址的主机分配地址、子网掩码等信息，极大地减轻了网络管理员的工作量。DHCP协议的前身是BOOTP（引导程序协议），主要用于无磁盘主机连入网络。然而，BOOTP需要在设定前事先获得客户端的硬件地址，且IP地址是静态的，这在有限的IP资源环境中可能会造成很大的浪费。

DHCP作为BOOTP的增强版本，解决了这些问题。DHCP分为服务器端和客户端两部分，所有的IP网络设定数据都由DHCP服务器集中管理，并负责处理客户端的DHCP请求。客户端则使用服务器配置的IP环境数据。DHCP服务器通过端口67监听网络的DHCP请求，并与客户端协商配置客户机的TCP/IP环境。

DHCP的分配方式有三种：自动分配、手工分配和动态分配。自动分配是指DHCP服务器为第一次连接的客户端分配一个永久性的IP地址，客户端多次连接时IP地址不会变化；手工分配则是管理员提前在DHCP服务器配置好客户端的IP地址，类似静态配置；动态分配则是DHCP服务器给客户端分配一个受租约限制的IP，租约到期后可以被其他客户端使用。

DHCP协议与BOOTP协议兼容，报文格式也很类似。DHCP协议在RFC2131和RFC2132中定义，使用UDP作为传输协议，主机发送请求消息到DHCP服务器的67号端口，DHCP服务器回应应答消息给主机的68号端口。

总的来说，DHCP通过其灵活的IP地址分配方式和管理机制，大大提高了网络管理的效率和灵活性，是现代网络环境中不可或缺的重要协议。



### DHCP报文格式：

![](/static/img/用wireshark对DHCP的抓包分析/8ee0bc10b962c18068a4393ad7df6089.png)

DHCP报文格式中的每个字段都有其特定的含义，以下是这些字段的详细解释：

1. **OP**：报文的操作类型。这是DHCP报文中最基础的字段，用于标识报文的类型。客户端发送给服务器的包为请求报文，其值为1；而服务器发送给客户端的包为响应报文，其值为2。
2. **HTYPE**：DHCP客户端的MAC地址类型。MAC地址类型实际上是指明网络类型。例如，当htype值为1时，表示的是最常见的以太网MAC地址类型。
3. **HLEN**：硬件地址长度。对于以太网MAC地址，其长度通常为6个字节，因此hlen的值在这种情况下为6。
4. **HOPS**：DHCP报文经过的中继数量。这个字段用于记录DHCP报文在传输过程中经过的路由器数量。每经过一个路由器，该字段的值就会增加1。如果DHCP报文在同一个网络内传输，没有经过任何路由器，那么该字段的值就为0。
5. **Transaction ID**：事务ID。这是客户端在发起一次请求时选择的随机数，用于标识一次地址请求过程。在一次完整的DHCP请求过程中，所有报文的xid都是相同的。
6. **Second**：DHCP客户端从获取到IP地址或者续约过程开始到现在所过去的时间，以秒为单位。在客户端还没有获得IP地址之前，该字段的值始终为0。

此外，DHCP报文还包括其他字段，如**ciaddr**（DHCP客户端的IP地址）、**siaddr**（DHCP客户端获取IP地址等信息的服务器IP地址）和**chaddr**（DHCP客户端的硬件地址）等，这些字段用于提供关于客户端和服务器以及它们之间交互的详细信息。

*请注意，DHCP报文格式可能因不同的协议版本或实现方式而略有不同，因此在实际应用中，需要参考相关的协议标准或文档以获取最准确的信息。*



### DHCP的抓包过程：

##### 1、开启虚拟机，使用win+r，输入cmd，进入命令行，打开wireshark后，输入以下命令：

*（我这里用的是win10的虚拟机，在用wireshark抓包时需要选择VMnet8，我这里直接是以太网4，可以在控制面板->网络和Internet->网络连接，查看自己的网络。）*

![](/static/img/用wireshark对DHCP的抓包分析/fe0c20fb95f4236cbb8ed5e16dbfeabb.png)

*若果你觉得麻烦，不用虚拟机也可以，直接使用物理机，还是一样的操作，win+r，进入命令行，输入两个命令。* 

***要依次输入两个\*命令**

```
ipconfig /release
```


```
ipconfig /renew
```


![](/static/img/用wireshark对DHCP的抓包分析/eaecabd5c4cfc1c9ff571adee0b0efb4.png)

##### 2、然后返回wireshark，暂停抓包，过滤数据（这里要注意，过滤指令要输入bootp），然后就可以看到DHCP的报文。

![](/static/img/用wireshark对DHCP的抓包分析/160a0766d94a5a571e845acb817e7f53.png)

##### 3、可以看到图中的5个报文，其中DHCP Release报文为PC释放IP时发出的报文。

![](/static/img/用wireshark对DHCP的抓包分析/25ff888921e638f146d80f18cc855036.png)

##### 4、发现DHCP服务器（DHCP Discover）报文

客户端启动后,向网络广播一个DHCP Discover报文,寻找DHCP服务器。此时由于客户端不知道服务器的地址,所以要发送广播。本地网络中每个主机都会收到这个报文,但只有DHCP服务器才会对其响应。

![](/static/img/用wireshark对DHCP的抓包分析/7805959eee04cd8c7eb5391d118fc91d.png)


##### 5、提供IP租用地址（DHCP Offer）报文

DHCP服务器收到DHCP Discover报文后,从还没租出的地址范围内,选择最前面的空置IP地址,向客户端发送DHCP Offer报文,向客户端提供IP地址、子网掩码、默认网关域名服务器的信息。

![](/static/img/用wireshark对DHCP的抓包分析/2de8fb83528ee1809713c087fbc4e726.png)


##### 6、接受租约并确认（DHCP Request）报文

客户端可能会收到一个或多个DHCP Offer报文(网络中可能有多个DHCP服务器)，客户端从中选择一个 DHCP服务器,并广播 DHCP Request报文，在 DHCP Request 报文中必须指明要选择的DHCP服务器。

![](/static/img/用wireshark对DHCP的抓包分析/50ce68358c383c52321cdd54b7dab49d.png)


##### 7、确认租约（DHCP Ack）报文

被选中的服务器收到DHCPRequest后,回应DHCPAck报文,地址分配完成。

![](/static/img/用wireshark对DHCP的抓包分析/74c4ce7a98495553c9d654de978cc004.png)


### 总结：

**DHCP的分配方式：**网络中至少有一台DHCP服务器在工作，它会通过端口67监听网络的DHCP请求，并与客户端协商配置客户端的TCP/IP环境。

注意：DHCP Discover 报文和 DHCP Request 报文都是以广播的形式发送的而 DHCP Offer 和 DHCP Ack都是以单播(一对一)的形式发送的。以广播形式发送DHCF Discover 是为了寻找 DHCP 服务器。以广播形式发送 DHCP Request是为了通知网络中所有的 DHCP 服务器,客户端到底接受了谁的 DHCP Offer。被选中的 DHCP 服务器收到DHCP Request 会向客户端发送 DHCP Ack,而其他的服务器收到 DHCP Request 能够知道客户端拒绝了它的 DHCP Offer。