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详解Mysql通讯协议

1.Mysql的连接方式
要了解Mysql的通讯协议,首先需要知道是以哪种连接方式去连接Mysql服务器的;Mysql的主要连接方式包括:Unix套接字,内存共享,命名管道,TCP/IP套接字等。

1.Mysql的连接方式

要了解Mysql的通讯协议,首先需要知道是以哪种连接方式去连接Mysql服务器的;Mysql的主要连接方式包括:Unix套接字,内存共享,命名管道,TCP/IP套接字等。

1.1Unix套接字

在Linux和Unix环境下,可以使用Unix套接字进行Mysql服务器的连接;Unix套接字其实不是一个网络协议,只能在客户端和Mysql服务器在同一台电脑上才可以使用,使用方式也很简单:

以上命令查询Unix套接字文件的位置;

1.2命名管道和内存共享

在window系统中客户端和Mysql服务器在同一台电脑上,可以使用命名管道和共享内存的方式,

命名管道开启:Cshared-memory=on/off;

共享内存开启:Cenable-named-pipe=on/off;

1.3TCP/IP套接字

在任何系统下都可以使用的方式,也是使用最多的连接方式,本文要介绍的通讯协议也是基于此连接方式的,下面通过tcpdump对TCP/IP套接字有一个初步的了解:

服务器端:

服务器端监听3306端口(也就是Mysql的端口);

客户端:

客户端连接服务器,然后断开连接,这时候观察服务器的监听结果日志:

[S]:SYN发起连接标志,[P]:PUSH传送数据标志,[F]:FIN关闭连接标志,[.]:表示确认包;

可以大致看出流程:建立tcp连接,客户端和Mysql服务器建立连接通讯,关闭tcp连接;

[S][S.][.]这几个数据包表示tcp连接的三次握手;

[F.][F.][.]这几个数据包表示tcp连接的四次挥手;

中间的多个[P.][.]其实就是客户端和Mysql服务器建立连接发送的协议数据包。

2.协议分析

Mysql协议被用在Mysql Clients和Mysql Server通讯的时候,具体有以下几个场景:客户端和服务器进行连接,Mysql代理以及主从备份;

MySQL客户端与服务器的交互主要分为两个阶段:Connection Phase(连接阶段或者叫认证阶段)和Command Phase(命令阶段);

结合tcpdump的输出,客户端和服务器端通讯的整个流程大致如下:

2.1基本类型

在整个协议中的基本类型:整数型和字符串型;

2.1.1整数型

分为两种类型Fixed-Length Integer Types和Length-Encoded Integer Type;

Fixed-Length Integer Types:

一个固定长度的无符号整数将其值存储在一系列字节中,具体固定字节数可以是:1,2,3,4,6,8;

Length-Encoded Integer Type:

存储需要的字节数取决于数值的大小,具体可参照如下:

1个字节:0<=X<251;

2个字节:251<=X<2^16;

3个字节:2^16<=X<2^24;

9个字节:2^24<=X<2^64;

2.1.2字符串型

分为5种类型包括,FixedLengthString,NullTerminatedString,VariableLengthString,LengthEncodedString和RestOfPacketString;

FixedLengthString:固定长度的字符串具有已知的硬编码长度,一个例子是ERR_Packet的SQL状态,它总是5个字节长;
NullTerminatedString:以遇到Null(字节为00)结束的字符串;

VariableLengthString:可变字符串,字符串的长度由另一个字段决定或在运行时计算,比如int+value,int为长度,value为指定长度的字节数;

LengthEncodedString:以描述字符串长度的长度编码的整数作为前缀的字符串,是VariableLengthString指定的int+value方式;

RestOfPacketString:如果一个字符串是数据包的最后一个组件,它的长度可以从整个数据包长度减去当前位置来计算;

2.2基本数据包

如果MySQL客户端或服务器想要发送数据,则:

每个数据包大小不能超过2^24字节(16MB);

在每个数据块前面加上一个数据包头;

包格式如下:

例如:

01 00 00对应int表示具体数据内容的长度为1个字节;

00对应int表示sequence_id;

01对应string前面指定的数据内容为1个字节。

2.3报文类型

可以分成三个大类:登录认证报文,客户端请求报文以及服务器端返回报,基于mysql5.1.73(mysql4.1以后的版本)

2.3.1登录认证报文

主要在交互的认证阶段,由上文中可以知道一共分为三个阶段:Handshake Packet,authentication response以及结果包,这里主要分析前两个包;

2.3.1.1 Handshake Packet

使用tcpdump进行监听,输出十六进制日志如下:

包的总长度是56,减去int<3>+int<1>4字节=52字节,对应的十六进制就是34;int<3>十六进制为3400 00表示包内容长度,int<1>十六进制为00表示sequence_id;后续的内容就是包体内容共52字节,0a对应的十进制是10,所有协议号版本是10;后续的数据库版本信息遇到00结束,35 2e31 2e37 33对应的5.1.73,正是当前使用的数据库版本;4024 0000对应十进制是6436;08表示数据库的编码;0200表示服务器状态;后续的13对00为预留字节;最后的13个字节是挑战随机数和填充值。

2.3.1.2 Authentication Packet

使用tcpdump进行监听,输出十六进制日志如下:

包的总长度是62,减去int<3>+int<1>4字节=58字节,对应的十六进制就是3a;int<3>十六进制为3a00 00表示包内容长度;int<1>十六进制为01表示sequence_id;726f 6f74 00是用户名解码后是root;后面是加密后的密码类型是

LengthEncodedString,14对应的十进制是20,后面20个字节就是加密后的密码;可选的数据库名称不存在。

2.4客户端请求报文

命令列表:

比如:use test;使用tcpdump进行监听,输出十六进制日志如下:

包的总长度是9,减去int<3>+int<1>4字节=5字节,对应的十六进制就是05;int<3>十六进制为0500 00表示包内容长度;int<1>十六进制为00表示sequence_id;02对应COM_INIT_DB,后面是test的二进制编码;

2.5服务器响应报文

对于客户端发送给服务器的大多数命令,服务器返回其中一个响应的数据包:OK_Packet,ERR_Packet和EOF_Packet,Result Set;

2.5.1OK_Packet

表示成功完成一个命令,具体格式如下:

use test;服务器返回的包,使用tcpdump进行监听,输出十六进制日志如下:

包的总长度是11,减去int<3>+int<1>4字节=7字节,对应的十六进制就是07;int<3>十六进制为0700 00表示包内容长度;int<1>十六进制为01表示sequence_id;00表示包头;00表示受影响行数;00表示最后插入的索引ID;0200表示服务器状态;

2.5.2ERR_Packet

表示发生了错误,具体格式如下:

2.5.3EOF_Packet

以标记查询执行结果的结束:

2.5.4Result Set

当客户端发送查询请求后,在没有错误的情况下,服务器会返回结果集(Result Set)给客户端,一共有5个部分:

2.5.4.1Result Set Header

2.5.4.2Field

2.5.4.3EOF

参考2.5.3EOF_Packet

2.5.4.4Row Data

实例分析,表信息如下:

select * from btest;服务器返回的数据如下:

服务器返回的包,使用tcpdump进行监听,输出十六进制日志如下:

0328 0000 02对应的是Result Set Header,03表示3个字段;03 6465 66对应的是目录名称的默认值def,03表示后面的字节数为3;04 7465 7374

对应的是数据库名称test;0562 7465 7374对应的是数据表名称btest;0562 7465 7374对应的是数据表原始名称btest;0269 64对应字段名称id;02 6964对应列(字段)原始名称id;0c3f 00对应的是填充值和字符编码;14 0000 00对应的十进制是20表示列(字段)长度;08 0342 00分别表示列(字段)类型,标识,整型值精度;00002个字节为填充值;00为默认值表示空的;

后续的age和name字段同上,不在重复;

0131类型LengthEncodedString对应的字符1就是id的值;0231 30类型LengthEncodedString对应的字符10就是age的值;07 7a68 616f 6875 69类型LengthEncodedString对应的字符zhaohui就是name的值;

以上就是我们给大家整理的关于MYSQL通讯协议相关的全部内容,大家在学习的时候如果还有任何不明白的地方可以留言给我们,感谢你对我是攻城狮的支持。

本文来自网络,不代表我是攻城狮立场,转载请注明出处:https://www.54gcs.cn/sql/mysql/4324.html

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