手机连接电脑热点实现上网以及捕包

前言说明
移动热点功能介绍
关于共享WLAN的实现
- 打开移动热点
- 观察网络适配器情况
- 移动热点的初始数据包介绍分析DHCP、SSDP、LLMNR、MDNS
- 为源网络发射端配置共享，映射给移动热点
- 手机连接移动热点
- 补充
- 错误分析
- 协议介绍的参考资料：

前言说明

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移动热点功能介绍

我们都知道电脑有个移动热点功能。但它有什么作用呢？根据Microsoft介绍：
通过使用 WLAN 与其他设备共享 Internet 连接，将 Windows 10 电脑转变为移动热点。你可以共享 WLAN、以太网或手机网络数据连接。如果你的电脑具有手机网络数据连接并且共享该连接，它将使用流量套餐数据。

选择“开始”按钮 ，然后依次选择“设置” >“网络和 Internet”>“移动热点”。对于“从以下位置共享我的 Internet 连接”，选择要共享的 Internet 连接。选择“编辑”> 输入新的网络名称和密码 >“保存”。打开“与其他设备共享我的 Internet 连接”。若要在其他设备上进行连接，请转到该设备的 WLAN 设置，查找并选择网络名称，输入密码，然后进行连接。

如下图所示：

关于共享WLAN的实现

打开移动热点

打开共享之后，共享途径就被锁定了，如图灰色状态。
之后我们可以看到，它最多允许八个设备连接此移动热点。

点击图示网络和Internet设置之后，我们点击网络和Internet设置，点击更改适配器选项，更进一步地观察网络状态信息。

观察网络适配器情况

此时我们看到多出来一个本地连接*2，这就是移动热点(可能名称会因不同主机而异，注意自己电脑上的名称)。

移动热点的初始数据包介绍分析DHCP、SSDP、LLMNR、MDNS

为了更好观察其数据包状态，我这里使用wireshark捕捉了一下数据包。
可以看到，这里它发送多种数据包。
其中一种是0.0.0.0到255.255.255.255的DHCP数据包。中间进行的过程：

DHCP客户端通过广播方式发送DHCP DISCOVER请求报文来寻找网络中的DHCP服务器，其中源IP地址为0.0.0.0，目的IP地址为255.255.255.255，因为此时没有IP地址，所以源IP全为0，但是该报文中有用户的MAC地址。
网络中的DHCP服务器收到DHCP DISCOVER请求报文后，会从自己的地址池中选择一个合适的IP地址，把IP地址，子网掩码，网关，DNS，租约相关的内容还有客户端的MAC地址封装在DHCP OFFER报文中，通过广播方式发送给客户端，网络内的所有客户端根据封装在DHCP OFFER报文中的MAC地址来决定是否接收此报文。
客户端在收到DHCP OFFER报文后，会再通过广播方式发送一个DHCP REQUEST报文，该报文的源地址还是全为0，目的地址全为1，但是在requested address字段包含了OFFER应答报文中分配的IP地址，DHCP服务器地址和DHCP服务器名。
DHCP服务器在收到客户端的REQUEST报文后，确认将此IP地址分配给客户端，会以广播方式返回一个DHCP ACK确认报文，确认不能把此IP地址分配给客户端则返回一个DHCP NAK确认报文。在DHCP ACK报文中，源地址为DHCP服务器地址，目的地址仍是全为1的广播地址，在ACK报文中包含了分配给客户端的IP地址，子网掩码，默认网关，DNS，租约期，续约时间等信息，因为DHCP ACK的目的地址仍是一个广播地址，所以ACK报文内还包括客户端的MAC地址，网络内的客户端根据封装在DHCP OFFER报文中的MAC地址来决定是否接收此报文。
客户端在收到服务器的ACK确认报文后，会以广播方式发送免费的ARP报文，该报文中源IP和目的IP都是本机的IP地址，源MAC是本机的MAC，目的MAC是广播MAC，探测网络内是否有主机使用服务器分给自己的IP地址，如果在规定时间内没有收到回应，则正是使用该地址，否则，客户端会继续发送DHCP DECLINE报文给DHCP服务器，重新申请IP地址

第二种是SSDP报文：

SSDP 简单服务发现协议，是应用层协议，是构成UPnP（通用即插即用）技术的核心协议之一。它为网络客户端（network client）提供了一种发现网络服务（network services）的机制，采用基于通知和发现路由的多播方式实现。
SSDP多播地址：239.255.255.250:1900（IPv4），FF0x::C（IPv6）
两种类型的SSDP请求消息会通过SSDP多播地址发送

发现请求（Discovery request 或查询请求）。SSDP客户端向此地址发送HTTP UDP 发现请求，查询某种类型的服务。SSDP服务在此地址上监听服务发现请求。当服务监听到的HTTP UDP 发现请求和它自己提供的服务匹配时，它以单播方式发送HTTP UDP 响应。
存在通知（notification）。SSDP服务向此多播地址发送HTTP UDP 通知消息来宣布自己的存在。

后面发现的报文也看到了另外两种协议：

LLMNR—Link-Local Multicast Name Resolution(也称为多播 DNS 或 mDNS),在DNS 服务器不可用时，DNS 客户端计算机可以使用本地链路多播名称解析 (LLMNR—Link-Local Multicast Name Resolution)（也称为多播 DNS 或 mDNS）来解析本地网段上的名称。例如，如果路由器出现故障，从网络上的所有 DNS 服务器切断了子网，则支持 LLMNR 的子网上的客户端可以继续在对等基础上解析名称，直到网络连接还原为止。
MDNS 即多播DNS（Multicast DNS），MDNS主要实现了在没有传统DNS服务器的情况下使局域网内的主机实现相互发现和通信，使用的端口为5353，遵从dns协议，使用现有的DNS信息结构、名语法和资源记录类型。并且没有指定新的操作代码或响应代码。在局域网中，设备和设备之前相互通信需要知道对方的ip地址的，大多数情况，设备的ip不是静态ip地址，而是通过dhcp 协议动态分配的ip 地址，如何设备发现呢，就是要mdns大显身手，例如：现在物联网设备和app之间的通信，要么app通过广播，要么通过组播，发一些特定信息，感兴趣设备应答，实现局域网设备的发现，当然mdns 比这强大的多。

为源网络发射端配置共享，映射给移动热点

因此目前这个本地连接*2是不可用的，那么我么如何为其配置呢？
打开目前连接的WLAN,打开属性，共享中我们看到一个家庭网络（包含一个家庭系统的网络，比如以太网，WLAN…）连接的选项，其含义是，为我们启动的移动热点配置一个连接对象，从这个WLAN网络共享Internet给我们的本地连接 * 2（也即我们的移动热点，前文所提到的WLAN、以太网或手机网络数据连接）。并勾选允许其他网络用户通过此计算机的Internet连接来连接。如图所示：

此时我们回看本地连接*2的IPV4的状态，发现它已经获得了Internet服务。

已经连接到了Internet。并且它喜欢较好用默认的IP，也就是192.168.137.1，不要设置成自动获取，因为你这等于是主机，要有IP让人家获取。而“192.168.137.1”比较稳定，手机动态获取比较容易。

手机连接移动热点

此时手机输入之前设置的移动热点密码，动态获取IP，连接到此移动热点。那么就可以上网了，如图为上网后移动热点的收发包情况。
此时这些IP数据包都是与我们手机端的操作相绑定的。图示为小米(xiaomi)。

补充

当然也可以设置成静态IP，但是需要和发射端的IP(源WLAN或以太网)在一个IP段上。并配置好子网掩码，默认网关和本地DNS服务器(除了IP外的数值都要保证与源发射端的一致)手机也是一样的设置方法，应该为静态获取该本地连接 * 2的IP。

错误分析

设置的共享源错误，应该是连接的网络(WLAN或者以太网)开启共享功能，共享给移动热点映射出来的本地连接 * 2，让这个本地连接 * 2作为数据的中转站。而不是让映射出来的移动热点(本地连接 * 2)设置共享功能。

协议介绍的参考资料：

域名解析-DNS与MDNS-LLMNR–强大的石头
SSDP 简单服务发现协议–我辛飞翔

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