SCTP 是一种传输层协议，其功能类似于 TCP，并增加了一些独特的功能。尽管它在互联网世界中不是很流行，但该协议在电信网络中发挥着重要作用。它用作各种 SIGTRAN 协议的传输协议，并且是 EPC 中的默认传输协议。
有一篇 维基百科 文章提供了 SCTP 功能的基本概述。另一个很好的文档是 SCTP：它是什么，如何使用它？ 由 Randal Stewart、Michael Tuxen 和 Peter Lei 撰写。在本文中，我想从网络开发人员的角度提供 SCTP 概述，这（在我看来）意味着深入研究一些规范。您将在这里找到我认为最有趣的部分的快速演练，并参考了 SCTP 规范 RFC 4960 中的相应部分。
一些 SCTP 相关的关键术语和缩写
1.3 和 1.4 节描述了一些 SCTP 关键术语和缩写。对于初学者来说，最重要的是关联、流和块。
协会
与 TCP 一样，SCTP 也是面向连接的协议。两个对等点之间的逻辑连接称为“关联”。与 TCP 不同的是，SCTP 关联可以在双方的多个 IP 地址之间建立。一个例子如图所示。 1. 主机A有3个以太网口，分别有3个不同的IP地址。主机 B 也有三个接口，但只有两个用于关联。接口是关联的一部分，以浅蓝色显示。每个节点的地址在关联建立期间公布，这将是另一篇文章的主题。一个重要的注意事项是 SCTP 端口号对于对等体上的所有 IP 地址都是相同的。此功能称为多宿主。
溪流
每个关联都有逻辑单向通道。确切的计数是在关联建立期间商定的，并且每个方向都可以不同。例如在图。 1，从主机 A 到主机 B 有 7 个流，但从主机 B 到主机 A - 只有 3 个。流的目的是为数据/消息的有序传输提供逻辑通道。这意味着如果流 X 中的消息丢失并需要重传，它不会延迟流 Y 中的消息，因为它们在逻辑上是独立的。然而，流 X 中的所有其他消息（在丢失的消息之后）将在重传后发送并被延迟。这种效应称为队头阻塞，是 TCP 协议的主要问题之一。
大块
大块是最简单的。这是 SCTP 数据包中的一个信息单元。
图一：SCTP关联图
1.5 节 提供了协议的功能概述。它描述了如何使用流、如何在流中实现有序传递、如何确认数据消息等。
SCTP数据包结构
现在让我们看一下 SCTP 数据包的结构。
公用头
一个 SCTP 数据包包含公共标头和一个或多个块。每个 SCTP 数据包的公共标头具有相同的结构。它包含了：
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源端口号（16 位）
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目的端口号（16 位）
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验证标签（32 位）
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校验和（32 位）
图上的数据包样本。 2 是公共标头，从 INIT 消息中剥离（为了更好的可读性，INIT 块已折叠）。更多详细信息，请参见 第 3.1 节 。
图 2： init.pcapng
大块
一个SCTP块代表一个协议消息，它可以被协议本身使用（例如INIT，这是关联建立的第一步），或者可以包含用户数据（DATA块）。它具有三个固定长度的参数和一个可变长度的值。每个块都是 4 字节对齐的。这意味着整个块大小必须是 4 字节的倍数。如果不是，则添加零字节填充以实现 4 字节的倍数要求。填充不应超过 3 个字节。 4 字节填充没有意义，因为消息已经是 4 字节对齐的。每个块都有 git 以下字段：
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块类型 - 8 位，可以被认为是 SCTP 消息的标识符。例如 INIT、DATA、HEARTBEAT 等。
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块标志 - 8 位，特定于每个块类型。
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块长度 - 16 位，块的长度（以字节为单位），包括所有标头字段（类型、标志、长度）加上值的长度，不包括填充。
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块值 - 可变长度参数。包含各种块参数，这取决于块类型。
图 3 显示了 SACK 消息，它包含公共数据包头和 SACK 块。块的大小为 16 字节，这意味着没有填充。块结构在 第 3.2 节 中描述。所有块定义都可以在 第 3.3 节 中找到。
图 3： sack.pcapng
块参数
每个块的值也有特定的格式。它包含两个固定大小的参数和可变长度的值。块中的每个参数必须是 4 字节对齐的，因此块参数本身也可能包含填充。逻辑与块值相同。下面是每个参数的结构：
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chunk 参数类型 - 16 位，chunk 中参数的类型。
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块参数长度 - 16 位，参数的长度，不带填充。
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块参数值 - 指定参数类型的实际值。
一个例子
我使用 wireshark，它使数据包解码非常容易，因此我们将手动“解码”一个块，看看它是如何完成的。来自图的数据包。 3 包含一个 SACK 块并有 4 个参数。让我们检查第一个 - 累积 TSN ACK：
- 用 Wireshark 打开 sack.pcapng 。我们对以太网或 IP 数据不感兴趣——我们将只检查 SCTP。单击框架（只有一个）并从协议列表中选择 Stream Control Transmission Protocol。 SCTP 数据标记在窗口底部的 HEX 编辑器中。
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公共标头具有固定长度的参数。我们有 0x115c 和 0xc668 作为源和目标端口号（4444 和 50792）。然后有 32 位用于验证标记 - 0x88e5e376 和校验和 0x883432df。这就是通用标头的全部内容。由于固定长度的参数，这里没什么特别的。
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随后是一个 SCTP 块。它的标题是固定长度的，所以让我们阅读它。 8 位块类型 (0x03)、8 位标志 (0x00) 和 16 位长度 (0x0010)。现在我们可以获得有效载荷。 0x0010 为 16，表示该 chunk 包含 16 个字节（不是位，长度以字节为单位）。让我们将其转换为位（16*8 = 128）并减去到现在为止读取的参数的长度。 128 - 8 (type) - 8 (flags) - 16 (length) = 96。这意味着后面的 96 位是块数据。再次检查 HEX 视图中的数据包，您会看到我们还剩下 96 位。这意味着块参数值为 8a 70 48 4a 00 01 9f fa 00 00 00 00。
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现在我们知道了 chnk 类型——0x03。快速查看 第 3.2 节 显示该块是选择性确认 (SACK)。我们需要找到块定义 - 它在 第 3.3.4 节 中。它以消息的描述开始。现在我们对此不感兴趣，我们只想解析参数及其值。
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在 第 3.3.4 节 的描述之后，有整个消息的“位图”和每个参数的详细信息。我们开始一一解析。
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块类型、标志和长度已经被解析。我们知道标志值是 0x00 并且描述说 SACK 的标志总是 0。这里没有惊喜。
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下一个是 Cumulative TSN Ack：32 位。这意味着它的值为 0x8a70484a，即 2322614346。未解析的有效负载为 00 01 9f fa 00 00 00 00。
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列表中的下一个参数是 Advertised Receiver Window Credit (a_rwnd)：32 位。它的值为0x00019ffa，也就是106490。payload未解析的部分现在是00 00 00 00。
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下一个 - 间隙确认块数：16 位（无符号整数）。它的值为 0x0000，这意味着该块中没有“Gap Ack Blocks”参数。好消息 - 减少我们的工作量。现在我们只需要解析 00 00。
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下一个参数是 Number of Duplicate TSNs：16 位。它的值为 0x0000。这意味着没有“重复的 TSN”参数。
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根据最后两个解析的参数，没有'Gap Ack Block Start'和'Gap Ack Block End'，所以我们完成了。
同样的方法可以应用于解码 3.2 节 中的任何参数。只需按照字段列表并注意可选参数即可。
下一步是什么？
那么到目前为止我们讨论了什么？我们知道为什么要设计 SCTP 以及它的用途，并且我们已经介绍了一些关键术语。我们还了解了 SCTP 数据包的结构以及如何解码公共标头和块。好的开始，但有趣的部分即将到来。请继续关注下一部分，它将讨论协议过程和其中涉及的消息。