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<>TCP的三握四挥过程和相关问题
<>一 TCP的连接传输
TCP连接传输需要经历三个阶段：
TCP连接的建立采用客户服务器方式，主动发起连接建立的应用进程叫做客户，而被动等待连接建立的应用进程交服务器。
TCP连接的建立需要三次握手，连接的释放需要四次挥手，学习TCP的三次握手和四次挥手之前，需要熟悉TCP的首部格式，特别是TCP首部中的6个控制位。
<>二 TCP的三次握手
<>2.1 过程
简单来说就是以下三步：
* 第一次握手：客户端向服务端发送连接请求报文段。该报文段中包含自身的数据通讯初始序号。请求发送后，客户端便进入 SYN-SENT 状态。
* 第二次握手：服务端收到连接请求报文段后，如果同意连接，则会发送一个应答，该应答中也会包含自身的数据通讯初始序号，发送完成后便进入
SYN-RECEIVED 状态。
* 第三次握手：当客户端收到连接同意的应答后，还要向服务端发送一个确认报文。客户端发完这个报文段后便进入 ESTABLISHED
状态，服务端收到这个应答后也进入 ESTABLISHED 状态，此时连接建立成功。
<>2.2 SYN洪泛攻击
* SYN洪泛攻击发生在OSI第四层，这种方式利用TCP协议的特性，就是三次握手。
* 攻击者发送TCP
SYN，SYN是TCP三次握手中的第一个数据包，而当服务器返回ACK后，该攻击者就不对其进行再确认，而这个TCP连接就处于挂起状态，也就是所谓的半连接状态，服务器收不到再确认的话，还会重复发送ACK给攻击者。这样更加会浪费服务器的资源。
*
攻击者就对服务器发送大量的这种TCP连接，由于每一个都没法完成三次握手，所以在服务器上，这些TCP连接会因为挂起状态而消耗CPU和内存，最后服务器可能死机，就无法为正常用户提供服务了。
* 防范SYN攻击措施：降低主机的等待时间使主机尽快的释放半连接的占用，短时间受到某IP的重复SYN则丢弃后续请求。
<>2.3 为什么是三次握手
* 为了确认双方的接收能力和发送能力都正常
* 如果是用两次握手，则会出现下面这种情况：
如客户端发出连接请求，但因连接请求报文丢失而未收到确认，于是客户端再重传一次连接请求。后来收到了确认，建立了连接。
数据传输完毕后，就释放了连接，客户端共发出了两个连接请求报文段，其中第一个丢失，第二个到达了服务端，但是第一个丢失的报文段只是在某些网络结点长时间滞留了，延误到连接释放以后的某个时间才到达服务端，此时服务端误认为客户端又发出一次新的连接请求，于是就向客户端发出确认报文段，同意建立连接，
不采用三次握手，只要服务端发出确认，就建立新的连接了，此时客户端忽略服务端发来的确认，也不发送数据，则服务端一直等待客户端发送数据，浪费资源。
(主要为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了B，因而产生错误。)
<>三 TCP的四次挥手
<>3.1 过程
简单来说就是以下四步：
* 第一次挥手：若客户端认为数据发送完成，则它需要向服务端发送连接释放请求。
* 第二次挥手：服务端收到连接释放请求后，会告诉应用层要释放 TCP 链接。然后会发送 ACK 包，并进入 CLOSE_WAIT
状态，此时表明客户端到服务端的连接已经释放，不再接收客户端发的数据了。但是因为 TCP 连接是双向的，所以服务端仍旧可以发送数据给客户端。
* 第三次挥手：服务端如果此时还有没发完的数据会继续发送，完毕后会向客户端发送连接释放请求，然后服务端便进入 LAST-ACK 状态。
* 第四次挥手：客户端收到释放请求后，向服务端发送确认应答，此时客户端进入 TIME-WAIT 状态。该状态会持续
2MSL（最大段生存期，指报文段在网络中生存的时间，超时会被抛弃） 时间，若该时间段内没有服务端的重发请求的话，就进入 CLOSED
状态。当服务端收到确认应答后，也便进入 CLOSED 状态。
<>3.2 为什么必须等待2MSL的时间
为什么A在TIME-WAIT状态必须等待2MSL的时间？
MSL最长报文段寿命Maximum Segment Lifetime，MSL=2
答：两个理由：① 保证A发送的最后一个ACK报文段能够到达B。② 防止“已失效的连接请求报文段”出现在本连接中。
*
1）这个ACK报文段有可能丢失，使得处于LAST-ACK状态的B收不到对已发送的FIN+ACK报文段的确认，B超时重传FIN+ACK报文段，而A能在2MSL时间内收到这个重传的FIN+ACK报文段，接着A重传一次确认，重新启动2MSL计时器，最后A和B都进入到CLOSED状态，
若A在TIME-WAIT状态不等待一段时间，而是发送完ACK报文段后立即释放连接，则无法收到B重传的FIN+ACK报文段，所以不会再发送一次确认报文段，则B无法正常进入到CLOSED状态。
*
2）A在发送完最后一个ACK报文段后，再经过2MSL，就可以使本连接持续的时间内所产生的所有报文段都从网络中消失，使下一个新的连接中不会出现这种旧的连接请求报文段。
<>3.3 为什么需要四次挥手
因为当服务端收到客户端的SYN连接请求报文后，可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的，SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时，当服务端收到FIN报文时，很可能并不会立即关闭SOCKET，所以只能先回复一个ACK报文，告诉客户端，“你发的FIN报文我收到了”。只有等到我服务端所有的报文都发送完了，我才能发送FIN报文，因此不能一起发送，故需要四次挥手。