Oracle TNS 314 协议分析——2、基础包结构

TNS包头格式

每个数据都包含一个通用包头，包含数据的长度、校验和解析信息

Packet Header	8	通用包头
Data	可变	数据

Packet Header

Length	2	包的长度，包括通用包头
Packet check sum	2	包的校验和
PacketType	1	包类型
Reserved	1	保留
Header check sum	2	通用头的校验和

Packet Types

CONNECT	1	连接
ACCEPT	2	连接接受
ACK	3
REFUSE	4	拒绝连接
REDIRECT	5	重定向
DATA	6	数据包，大多数包属于此包，包含SQL命令及返回等
NULL DATA	7	空
ABORT	9
RESEND	11	重发
MARKER	12	提示错误等
ATTENTION	13
CONTROL	14
MAX	19

通用包头解析示例

​

通用包头解析代码示例

 

local pktLen=string.unpack(">I2",lengthdata)
local data,err=reqsock:receive(pktLen-2)
if(err) then 
      ngx.log(ngx.ERR,"err when reading packet")
      break 
end
ngx.log(ngx.DEBUG,"data"..data:hex())
local pktType=string.unpack(">B",data,3)

PacketType 0x06 Data包格式

客户端与服务端除建立和断开连接外，基本上全部使用Data包进行交互，包括设置协议参数、认证、SQL请求与返回等，此包内部又有很多类型和子类型，不同类型和子类型差异较大，基础格式如下

Data flag	2	状态
Command packet	可变	命令包
…	…	…
Command packet	可变	命令包

DataFlag

DataFlag一般为0x0000,DATA结束时为0x0040,其他情况少见，详细见下表

Send token	0x0001
Request Confirmation	0x0002
Confirmation	0x0004
Reserved	0x0008
UNKNOWN	0x0010
More Data to Come	0x0020
End of File	0x0040	data传输结束时可见
Do Immediate Confirmation	0x0080
Request to send	0x0100
Request Nt Trailer	0x0200

Command Packet

Command Packet可以有多个，每个CommandPacket也有自己的类型DataID，有的DataID还有自己的子功能号叫做CallID，DataID类型除特殊的SetProtocol和Network等包外，一般请求包包含一个序号字节，而返回值没有这个序号

DataID	1	Command 功能
CallID	1	子功能，此字段可选，有些DataID无CallID
Seq	1	序号（返回包无此序列号）

DataID

SET_PROTOCOL	1	连接后设置协议参数
SET_DATATYPES	2	连接后设置数据格式等
USER_OCI_FUNC	3	调用OCI函数，有子类型，传输sql命令等用此
RETURN_STATUS	4	返回状态，也有子命令
ACCESS_USR_ADDR	5
ROW_TRANSF_HEADER	6	SQL命令返回具体数据
ROW_TRANSF_DATA	7
RETURN_OPI_PARAM	8	常见不需要返回数据的命令请求返回如Insert，后续OCI_RESPOND
FUNCCOMPLETE	9
NERROR_RET_DEF	10
IOVEC_4FAST_UPI	11	常见不需要返回数据的命令请求返回，后续OCI_RESPOND
LONG_4FAST_UPI	12
INVOKE_USER_CB	13
LOB_FILE_DF	14
WARNING	15
DESCRIBE_INFO	16	常见在sql请求后返回一些描述信息，比如列名
PIGGYBACK_FUNC	17	有子命令，常后续OCI_FUN_CALL，后续OCI_FUN_CALL携带真实命令
SIG_4UCS	18
FLUSH_BIND_DATA	19
OCI_RESPOND	23	一般用于返回信息，基本所有USER_OCI_FUNC的返回都会包含此包,此包最后一般有服务端返回客户端的文字消息，（312协议未见）
SNS	0xdeadbeef	额外安全网络协议交换
XTRN_PROCSERV_R1	32
XTRN_PROCSERV_R2	68

USER_OCI_FUNC

DataID 为3时为USER_OCI_FUNC，SQL的执行基本是通过此命令完成，此命令有子命令，具体取值如下（参见wireshark tns desector）

1	Logon to Oracle	41	Parse for syntax and SQL Dictionary lookup	81	2nd Half of Logon
2	Open Cursor	42	Continue serving after EOF	82	1st Half of Logon
3	Parse a Row	43	Array describe	83	Do Streaming Operation
4	Execute a Row	44	Init sys pars command table	84	Open Session (71 interface)
5	Fetch a Row	45	Finalize sys pars command table	85	X/Open XA operations (71 interface)
8	Close Cursor	46	Put sys par in command table	86	Debugging operations
9	Logoff of Oracle	47	Get sys pars from command table	87	Special debugging operations
10	Describe a select list column	48	Start Oracle (V6)	88	XA Start
11	Define where the column goes	49	Shutdown Oracle (V6)	89	XA Switch and Commit
12	Auto commit on	50	Run Independent Process (V6)	90	Direct copy from db buffers to client address
13	Auto commit off	51	Test RAM (V6)	91	OKOD Call (In Oracle <= 7 this used to be Connect
14	Commit	52	Archive operation (V6)	93	RPI Callback with ctxdef
15	Rollback	53	Media Recovery - start (V6)	94	Bundled execution call (V7)
16	Set fatal error options	54	Media Recovery - record tablespace to recover (V6)	95	Do Streaming Operation without begintxn
17	Resume current operation	55	Media Recovery - get starting log seq # (V6)	96	LOB and FILE related calls
18	Get Oracle version-date string	56	Media Recovery - recover using offline log (V6)	97	File Create call
19	Until we get rid of OASQL	57	Media Recovery - cancel media recovery (V6)	98	Describe query (V8) call
20	Cancel the current operation	58	Logon to Oracle (V6)	99	Connect (non-blocking attach host)
21	Get error message	59	Get Oracle version-date string in new format	100	Open a recursive cursor
22	Exit Oracle command	60	Initialize Oracle	101	Bundled KPR Execution
23	Special function	61	Reserved for MAC; close all cursors	102	Bundled PL/SQL execution
24	Abort	62	Bundled execution call	103	Transaction start attach detach
25	Dequeue by RowID	65	For direct loader: functions	104	Transaction commit rollback recover
26	Fetch a long column value	66	For direct loader: buffer transfer	105	Cursor close all
27	Create Access Module	67	Distrib. trans. mgr. RPC	106	Failover into piggyback
28	Save Access Module Statement	68	Describe indexes for distributed query	107	Session switching piggyback (V8)
29	Save Access Module	69	Session operations	108	Do Dummy Defines
30	Parse Access Module Statement	70	Execute using synchronized system commit numbers	109	Init sys pars (V8)
31	How many items?	71	Fast UPI calls to OPIAL7	110	Finalize sys pars (V8)
32	Initialize Oracle	72	Long Fetch (V7)	111	Put sys par in par space (V8)
33	Change User ID	73	Call OPIEXE from OPIALL: no two-task access	112	Terminate sys pars (V8)
34	Bind by reference positional	74	Parse Call (V7) to deal with various flavours	114	Init Untrusted Callbacks
35	Get n'th Bind Variable	76	RPC call from PL/SQL	115	Generic authentication call
36	Get n'th Into Variable	77	Do a KGL operation	116	FailOver Get Instance call
37	Bind by reference	78	Execute and Fetch	117	Oracle Transaction service Commit remote sites
38	Bind by reference numeric	79	X/Open XA operation	118	Get the session key
39	Parse and Execute	80	New KGL operation call	119	Describe any (V8)
40	Parse for syntax (only)			120	Cancel All

其他一些DataID 与CallID组合（摘抄自《ORACLE协议分析》https://download.csdn.net/download/hg_zhoujj/10789649）

DataID	CalID	类型	说明	使用
0x01	0x05	请求	CLIENT TYPE
0x01	0x06		Set Protocol
0x01	0x2c		IDENT
0x02	0x00		RESET
0x02	0x01		CHAR_MAP
0x02	0x54
0x03	0x01
0x03	0x02		SQL_OPEN
0x03	0x03		QUERY
0x03	0x04		QUERY SECOND
0x03	0x05		FETCH MORE
0x03	0x08
0x03	0x09		DISCONNECT
0x03	0x0E
0x03	0x27		SET_LANG
0x03	0x2B		DESC_COLS
0x03	0x3B		DB VERSION
0x03	0x47		FETCH
0x03	0x51		Set password
0x03	0x52		Set user
0x03	0x54		HANDSHAKE4
0x03	0x5E		SQL
0x03	0x73		AUTH2
0x03	0x76		AUTH1
0x03	0x77		查询表结构信息	DESC
0x04	0x01		ACK
0x04	0x02		ACK
0x04	0x05		ACK
0x06	0x00		More Row Result Info
0x06	0x01		First Row Result Info
0x08	0x01
0x08	0x05
0x08	0x08
0x08	0x9c		Db version
0x10	0x19		Field Info	SELEC返回
0x11	0x69
0x11	0x6b
0x11	0x78

Data包中常见的数据结构及解析

变长字符串

变长字符串用一个前序一个字节长度标志的序列来表示

Data  Length	1	返回列数
Data	Data  Length

比如：

05 73 63 6f 74 74 

05标识字符串长度

后面的字符串内容为ASCII码，表示scott

变长字符串数组

变长字符串数字开头为fe，具体格式如下

Big Data Identify	1	0xfe
Data  Length	1
Data	Data  Length
…	…	…
Data  Length	1
Data	Data  Length
End Mark	1

示例

​​

数字格式（参《ORACLE协议分析》未完全验证）

 正数 

Id	1	C0+整数部分长度
整数部分	Intlength=Id-c0
小数部分	DecLength=length-intlength-1

注：

1. 数据的第一位标志整数部分长度
2. 整数部分长度+小数部分长度=数据总长度-1
3. 整数部分从后向前每两位（代表0到100）用一个字节（十六进制）表示，且为十六进制值-1
4. 小数部分从后向前每两位（代表0到100）用一个字节（十六进制）表示，且为十六进制值-1
5. 如果没有小数部分，Intlength+1〉length（为数字长度），则后面有（Intlength+1-length）位（只传输位）值为0的数据没有传输

 负数 

Id	1	3f-整数部分长度
整数部分	Intlength=3f-id
小数部分	DecLength=length-intlength-1
Magic	1	0x66

1. 数据的第一位标志整数部分长度
2. 整数部分长度+小数部分长度=数据总长度-2
3. 整数部分从后向前每两位（代表0到100）用一个字节（十六进制）表示，且为101-十六进制值
4. 小数部分从后向前每两位（代表0到100）用一个字节（十六进制）表示，且为101-十六进制值
5. 如果没有小数部分，Intlength+2〉length（为数字长度），则后面有（Intlength+2-length）位（只传输位）值为0的数据没有传输

 日期格式（参《ORACLE协议分析》未完全验证）

Year1	1	Year1-100
Year2	1	Year2-100
Month	1	Month
Day	1	Day
Hour	1	Hour-1
Minute	1	Minute-1
Second	1	Second-1

注：

1. Year1为年前两位，值为year1-100
2. Year2为年后两位，值为year2-100
3. Month为月，值为month
4. Day为月，值为Day
5. Hour为月，值为Hour-1
6. Minute为月，值为Minute-1
7. Second为月，值为Second-1