【導(dǎo)讀】本文深入研究了IPv4和IPv6協(xié)議、TCP/IP協(xié)議組中的TCP，在WINDOWxp環(huán)境下，對IPv4/IPv6SocketAPI. 函數(shù)的不同進行了比較。利用VC++開發(fā)工具實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時抓包，對數(shù)據(jù)包進行實時分析，TCP連接的跟蹤，根據(jù)端口，協(xié)議，要協(xié)議內(nèi)容提供給用戶。

　　

【正文】 發(fā)生錯誤。 路由記錄（ Record route）：當(dāng) IP 包離開每個路由器的時候記錄路由器的出站接口的 IP地址。 時間戳（ Timestamps）：當(dāng) IP 包離開每個路由器的時候記錄時間。 ICMP 的介紹 ICMP 是“ Inter Control Message Protocol”（ Inter控制報文協(xié)議）的縮寫，是一個非常重要的協(xié)議，它對于網(wǎng)絡(luò)安全具有極其重要的意義。 ICMP 消息是隨 IP數(shù)據(jù)包一起傳輸?shù)模撓⒈旧硪彩且环N與 IP協(xié)議并行運行在網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議。 它是 TCP/IP 協(xié)議族的一 個子協(xié)議，用于在 IP主機、路由器之間傳遞控制消息。控制消息是指網(wǎng)絡(luò)通不通、主機是否可達、路由是否可用等網(wǎng)絡(luò)本身的消息。這些控制消息雖然并不傳輸用戶數(shù)據(jù)，但是對于用戶數(shù)據(jù)的傳遞起著重要的作用。 我們在網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常會使用到 ICMP 協(xié)議，只不過我們覺察不到而已。比如我們經(jīng)常使用的用于檢查網(wǎng)絡(luò)通不通的 Ping 命令，這個“ ping”的過程實際上就是 ICMP 協(xié)議工作的過程。還有其他的網(wǎng)絡(luò)命令如跟蹤路由的 Tracert命令也是基于 ICMP協(xié)議的。 ICMP 協(xié)議報頭 ICMP 消息使用了一種簡單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其報頭 部分由三個字段組成，作為報頭第一項的類型（ type）字段占用了一個字節(jié)，用來表示該協(xié)議消息所實現(xiàn)的功能，而占用一個字節(jié)長度的代碼（ code）字段則用來進一步對消息內(nèi)容進行分類。 ICMP 協(xié)議報頭最后一項是兩個字節(jié)長度的校驗和，而其后的 ICMP 消息內(nèi)容則與消息功能有關(guān)，但所有消息內(nèi)容中都必須帶有引發(fā)錯誤消息和數(shù)據(jù)報的 IP 報頭和前８個字節(jié)，而且這些信息足以使其上層協(xié)議對自己的報頭進行檢查并根據(jù) ICMP 消息內(nèi)容來執(zhí)行適當(dāng)?shù)牟僮?。最重要的是?ICMP 協(xié)議不支持數(shù)據(jù)糾錯功能，該協(xié)議只是通過向數(shù)據(jù)源回送錯誤消 息來告訴路由錯誤。 類型 代碼 名稱 含義 0 * Echo replay 對 ping的回應(yīng) 3 * Destination Unreachable 主機或路由器返回信息：一些包未達到目的地 0 Net Unreachable 路由器配置錯誤或錯誤指定 IP地址 1 Host Unreachable 最后一個路由器無法與主機進行 ARP通訊 4 * Source Quench Inter 阻塞 5 * Redirect 有人試圖重定向你的默認路由器，可能 Hacker 試圖你 IP 報頭 類型 代碼 校驗和 （至少２０字節(jié)） （１字節(jié)）（１字節(jié)） （２字節(jié)） ICMP 消息內(nèi)容（長度和格式不定） 進行 “man inmiddle” 的攻擊，使你的機器通過他們的機器路由。 8 * Echo Request ping 9 * Router Advertisement hacker 可能通過重定向你的默認的路由器 DoS 攻擊你的 Win9x 或 Solaris。鄰近的Hacker也可以發(fā)動 maninthemiddle 的攻擊 11 * Time Exceeded In Transit 因為超時包未達到目的地 12 * Parameter Problem 發(fā)生某種不正常，可能遇到了攻擊 第三章 IPv6 技術(shù) IPv6 地址 IPv6 地址的語法表示 IPv6 的地址有 128 bits 長所以十六進制能更好地代表這些數(shù)字 ,這種格式將 IPv6的地址長度縮減到個 32字符 . 2^1281=0xffffffffffffffffffffffffffffffff 這種表現(xiàn)形式仍然很不方便 . (可能混淆或遺漏單個十六進制數(shù)字 ), 所以 IPv6 的設(shè)計者將地址形式定為每 16bit 就用 :區(qū) 分 開 來 . 開 頭 的 0x 被 移 除 了 : 2^1281= ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff。 一個有效的地址如下 : 3ffe:ffff:0100:f101:0210:a4ff:fee3:9566 為了簡化 , 每個 16bit開頭的 0 可以被省略 : 3ffe:ffff:0100:f101:0210:a4ff:fee3:9566 變?yōu)? 3ffe:ffff:100:f101:210:a4ff:fee3:9566 連續(xù)的并且數(shù)值為 0 的 16bit 地址段可以用 ::表示。 但是一個 IPv6 地址當(dāng)中只能出現(xiàn)一次 , 例如： 3ffe:ffff:100:f101:0:0:0:1 變?yōu)? 3ffe:ffff:100:f101::1。 由于 IPv6 地址被分成兩個部分：子網(wǎng)前綴和接口標(biāo)識符，因此一個 IPv6節(jié)點的地址可以按照類似 CIDR地址的方式表示為一個攜帶額外數(shù)值的地址，其中指出了地址中有多少位是掩碼。即， IPv6 節(jié)點地址中指出了前綴長度，該長度與 IPv6 地址間以斜杠區(qū)分，例如： 3ffe:81b1:0:0:1234:5678:9abc:0def/48 這個地址中用于路由選路的前綴長度為 48位。 IPv6 的地址分類 IPv6 有四種類型的地址，它們是：全球統(tǒng)一分配地址、 IPv4兼容地址、局部地址和自環(huán)地址。下面我們分別加以討論。 全球統(tǒng)一分配地址 即 globallink 地址 Inter 網(wǎng)絡(luò)地址編號分配機構(gòu) IANA（ Inter assigned numbers authority）將地址分配的工作授權(quán)給 Inter 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)供應(yīng)商，由網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)供應(yīng)商分配地址給申請者 。全球分配通用地址具有以下的地址格式： 圖 IP v6 地址分配策略 其中，各個字段域的意義如下： FP —— Format Prefix，例如 001 代表 aggregatable global unicast addresses。 TLA —— Top Level Aggregation。 NLA —— Next Level Aggregation。 SLA —— Site Level Aggregation。 Inter ID —— 網(wǎng)絡(luò)接口 ID號。 IPv4 兼容的地址 對于現(xiàn)有的 IPv4 地址， IPv6 保留了一部分空間。這部分地址稱為“向 IPv4 兼容的地址”（ IPv4patible IPv6 address），簡稱兼容地址。具有這種地址的主機或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備同時實現(xiàn)了 IPv4和 IPv6 兩種協(xié)議。向 IPv4 兼容的地址具有以下形式： IPv6 地址中的最低 32位可以用于表示 IPv4 地址，該地址可以按照一種混合方式表達，即 X:X:X:X:X:X:，其中 X 表示一個 16位整數(shù)，而 d 表示一個 8 位十進制整數(shù)。例如，地址0:0:0:0:0:0: 就是一個合法的 IPv6 地址。把兩種可 能 的 表 達 方 式 組 合 在 一 起 ， 該 地 址 也 可 以 表 示為： ::，這種地址主要用來構(gòu)造自動隧道。 局部地址 在單播地址中， IPv6 有一種鏈路本地地址 ,用于自動配置，它的前綴 FP = 1111 1110 10 (FE80)。鏈路本地地址是自動生成的，它由網(wǎng)絡(luò)接口卡的 EUI64 物理地址 (MAC 地址 )填入 IPv6地址的低 64位得到。例如： fe80:0000:0000:0000:0280:c8ff:fe2b:fb28 其中低 64 位就是由 以太網(wǎng)卡地址 0080c82bfb28 而來的。我們知道 MAC 地址一直是 48 位的 ,IEEE 又定義了一種新的EUI64 的 MAC 地址。對于舊的 48 位的 MAC 地址，映射到 IPv6地址中時在前面的 24 位廠商標(biāo)志后面插入 16 比特 fffe，并把高 24位中的第 7 位變?yōu)?1。 IPv6 規(guī)范規(guī)定，路由器永遠不能傳送目的地址為鏈路本地地址的 IPv6 信息包。這種地址是不能夠穿過路由器與其他子網(wǎng)通信的。 LinkLocal 地址主要是為了便于對同一物理媒質(zhì)連接起來的各個節(jié)點進行編址。利用 LinkLocal 地址可以完成自動地址 配置、 Neighbor Discovery (ND)等等工作。也可以沒有分配正式地址、沒有路由接入的情況下使本地局域網(wǎng)臨時運轉(zhuǎn)起來。 自環(huán)地址 在 IPv6 中，地址 ::1 相當(dāng)于 IPv4 中的 ，代表本地地址，又稱之為自環(huán)地址。 另外一種特殊的地址是站點本地地址，相當(dāng)于 IPv4 中的內(nèi)部網(wǎng)地址像 和 之類，可用于企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)，無需申請和分配。其前綴是 FP = 1111 1110 11 (FEC0)，最低64 位 也 是 接 口 地 址 ， 其 余 16 位 是 子 網(wǎng) ID 。如：fec0::1:0280:c8ff:fe2b:fb28。 另外還有一種 IPv4 映射的 IPv6 地址 (IPv4mapped IPv6 Address)。 例如 ::FFFF:，用來映射純 IPv4 主機的地址到 IPv6地址空間。 IPv4 向 IPv6 地址的過渡 盡管 IPv6 比 IPv4 具有明顯的先進性，但是 IETF 認識到，要想在短時間內(nèi)將 Inter 和各個企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的所有系統(tǒng)全部從 IPv4 升級到 IPv6 是不可能的，換言之， IPv6 與 IPv4 系統(tǒng)在Inter 中長期共存是不可避 免的現(xiàn)實。為此，做為 IPv6 研究工作的一個部分， IETF 制定了推動 IPv4 向 IPv6 過渡的方案，解決過渡問題的成熟的基本技術(shù)主要有三種： 雙協(xié)議棧 (Dual Stack) 隧道技術(shù) (Tunnel) 協(xié)議翻譯 (NATPT) 協(xié)議棧 (Dual Stack) 主機同時運行 IPv4和 IPv6兩套協(xié)議棧，同時支持兩套協(xié)議。 IPv6和 IPv4 是功能相近的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，兩者都基于相同的物理平臺，而且加載于其上的傳輸層協(xié)議 TCP和 UDP 又沒有任何區(qū)別。由圖，如果一臺主機同時支 持 IPv4和 IPv6 兩種協(xié)議，那么該主機既能 使用 IPv4 與支持 IPv4 協(xié)議的主機通信，又能 使用 IPv6 與支持 IPv6 協(xié)議的主機通信，這就是雙協(xié)議棧技術(shù)的工作機理。 為了使雙棧節(jié)點能夠直接同 IPv4 和 IPv6 節(jié)點相互操作，節(jié)點必須提供一個能夠處理 IPv4 A 記錄和 IPv6 AAAA 或 A6記錄的解析器庫。當(dāng) DNS 中同時存在 A、 AAAA 和 A6 記錄時可能會有三種不同的操作：（ 1）只返回 IPv6 地址；（ 2）只返回 IPv4 地址；（ 3）同時返回 IPv4 和 IPv6 地址。地址類型的選擇或不同類型地址的返回次序都將影響到最終 產(chǎn)生哪種類型的 IP通信量。 “雙棧”這個稱呼本身有些誤導(dǎo)。大多數(shù) IPv6 實現(xiàn)并不提供兩個完全不同的 TCP/IP 棧分別為 IPv4 和 IPv6 服務(wù)，而是提供一個混合的棧，在兩套協(xié)議棧中共享大部分代碼。 應(yīng)用程序 傳輸層協(xié)議 (TCP/UDP) IPv4協(xié)議 IPv6協(xié)議 IP層以下部分 圖 隧道技術(shù) (Tunnel) 隨著 IPv6 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，出現(xiàn)許多局部的 IPv6 網(wǎng)絡(luò)，但是這些IPv6 網(wǎng)絡(luò)需要通過 IPv4 骨干網(wǎng)絡(luò)相連。為了使這些孤立的“ IPv6島”可以互通，必須使用隧 道技術(shù)。隧道技術(shù)目前是國際 IPv6試驗床 6bone 所采用的技術(shù)。利用隧道技術(shù)可以通過現(xiàn)有的運行IPv4 協(xié)議的 Inter 骨干網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造隧道，將局部的 IPv6 網(wǎng)絡(luò)連接起來。因而是 IPv4 向 IPv6 過渡的初期最易于采用的技術(shù)。 圖 采用 tunnel進行通信的原理圖 這種機制用來在 IPv4 網(wǎng)絡(luò)之上連接 IPv6 的站點，站點可以是一臺主機，也可以是多個主機。隧道技術(shù)將 IPv6 的分組封裝到 IPv4的分組中，封裝后的 IPv4 分組將通過 IPv4 的路由體系傳輸，分組報頭的 協(xié)議 域設(shè)置為 41，指示這個分組的負載是 一個 IPv6的分組，以便在適當(dāng)?shù)牡胤交謴?fù)出被封裝的 IPv6 分組并傳送給目的站點。 隧道技術(shù)只要求在隧道的入口和出口處進行修改，對其他部分沒有要求，因而非常容易實現(xiàn)。但是隧道技術(shù)不能實現(xiàn)IPv4主機與 IPv6主機的直接通信。 根據(jù)封裝 /解封裝操作發(fā)生位置的不同，隧道可以分為四種： 路由器到路由器 (RoutertoRouter) 主機到路由器 (HosttoRouter) 主機到主機 (HosttoHost) 路由器到主機 (RoutertoHost) 根據(jù)建立方式的不同，隧道又可以分成兩類： (手工 )配置的隧道 (Configured Tunnel) 自動配置的隧道 (Autoconfigured T