TCP三次握手四次挥手详解

三次握手

• 三次握手过程：

（1）第一次握手：Client将标志位SYN置为1（表示要发起一个连接），随机产生一个值seq=J，并将该数据包发送给Server，Client进入SYN_SENT状态，等待Server确认。
（2）第二次握手：Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接，Server将标志位SYN和ACK都置为1，ack=J+1，随机产生一个值seq=K，并将该数据包发送给Client以确认连接请求，Server进入SYN_RCVD状态。
（3）第三次握手：Client收到确认后，检查ack是否为J+1，ACK是否为1，如果正确则将标志位ACK置为1，ack=K+1，并将该数据包发送给Server，Server检查ack是否为K+1，ACK是否为1，如果正确则连接建立成功，Client和Server进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，随后Client与Server之间可以开始传输数据了。

• 为什么需要三次握手？

1. 他的本质其实就是要确定客户端和服务端，他们的发送和接收能力是没有问题的。也就是客户端要考察服务端的发送和接收能力，服务端也要考察客户端的发送和接收能力。

第一次握手

第二次握手

第三次握手

 

 

2.防止失效的请求再次传到服务端，造成错误；

     失效的连接请求是指：主机A发出的连接请求没有收到主机B的确认，过一段时间后，主机A又向主机B发送连接请求，且建立成功，顺序完成数据传输。

     主机A发送的请求因网络延迟无法到达主机B(并没有丢失)，主机B以为是主机A又发起的新请求，于是主机B同意连接，并向主机A发回确认，但此时主机A根本不理会，导致主机B的资源浪费。

 

3.防攻击

SYN攻击：
  在三次握手过程中，Server发送SYN-ACK之后，收到Client的ACK之前的TCP连接称为半连接（half-open connect），此时Server处于SYN_RCVD状态，当收到ACK后，Server转入ESTABLISHED状态。SYN攻击就是Client在短时间内伪造大量不存在的IP地址，并向Server不断地发送SYN包，Server回复确认包，并等待Client的确认，由于源地址是不存在的，因此，Server需要不断重发直至超时，这些伪造的SYN包将产时间占用未连接队列，导致正常的SYN请求因为队列满而被丢弃，从而引起网络堵塞甚至系统瘫痪。SYN攻击时一种典型的DDOS攻击，检测SYN攻击的方式非常简单，即当Server上有大量半连接状态且源IP地址是随机的，则可以断定遭到SYN攻击了，使用如下命令可以让之现行：
  #netstat -nap | grep SYN_RECV

ddos攻击：
分布式拒绝服务(DDoS:Distributed Denial of Service)攻击指借助于客户/服务器技术，将多个计算机联合起来作为攻击平台，对一个或多个目标发动DDoS攻击，从而成倍地提高拒绝服务攻击的威力。通常，攻击者使用一个偷窃帐号将DDoS主控程序安装在一个计算机上，在一个设定的时间主控程序将与大量代理程序通讯，代理程序已经被安装在网络上的许多计算机上。代理程序收到指令时就发动攻击。利用客户/服务器技术，主控程序能在几秒钟内**成百上千次代理程序的运行。

• TCP报文格式

（1）序号：Seq序号，占32位，用来标识从TCP源端向目的端发送的字节流，发起方发送数据时对此进行标记。
  （2）确认序号：Ack序号，占32位，只有ACK标志位为1时，确认序号字段才有效，Ack=Seq+1。
  （3）标志位：共6个，即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等，具体含义如下：
  　　（A）URG：紧急指针（urgent pointer）有效。
  　　（B）ACK：确认序号有效。
  　　（C）PSH：接收方应该尽快将这个报文交给应用层。
  　　（D）RST：重置连接。
  　　（E）SYN：发起一个新连接。
  　　（F）FIN：释放一个连接。

 需要注意的是：
  （A）不要将确认序号Ack与标志位中的ACK搞混了。
  （B）确认方Ack=发起方Req+1，两端配对。

 

四次挥手

• 四次挥手过程：

（1）第一次挥手：Client发送一个FIN，用来关闭Client到Server的数据传送，Client进入FIN_WAIT_1状态。
 （2）第二次挥手：Server收到FIN后，发送一个ACK给Client，确认序号为收到序号+1（与SYN相同，一个FIN占用一个序号），Server进入CLOSE_WAIT状态。
 （3）第三次挥手：Server发送一个FIN，用来关闭Server到Client的数据传送，Server进入LAST_ACK状态。
 （4）第四次挥手：Client收到FIN后，Client进入TIME_WAIT状态，接着发送一个ACK给Server，确认序号为收到序号+1，Server进入CLOSED状态，完成四次挥手。

• 为什么是四次挥手

防止一段数据未发送完。

断开连接时，一方收到FIN包，另一方有数据未发送完，此时就需要先向对端回复FIN包的ACK。将剩下的数据发送完后，再像对方发送FIN,断开连接。