TCP协议的三次握手和四次挥手过程

学习记录来源：《32个Java面试必考点》

三次握手建连过程：

1. 首先在建立连接前需要让Server端先监听端口。因此，Server端建立连接前的初始状态是listen状态
2. 这时Client端准备建立连接，先发送一个SYN同步包，发送完同步包后，Client端的连接状态为syn_sent状态
3. Server端收到SYN后，同意建立连接，会向Client端回复一个ACK，由于TCP是双工传输，Server端也会向Client端同时发送一个同步请求SYN，申请Server端向Client端建立连接。发送完ACK和SYN后，Server端的状态就变成了syn_rcvd(syn_received)
4. Clinet收到Server的ACK后，Client的连接状态就变成了established的状态。同时，Client端向Server端发送ACK响应，回复Server端的SYN请求。
5. Server端收到Client端的ACK后Server端的连接状态就变成了established的状态。
   此时，建连完成，双方随时进行数据传输。

• 三次握手是为了建立双向连接
• 需要记住Client端和Server端的连接状态变化
• 回答SYN洪水冲击发生的原因：Server端在收到Client端的SYN请求后，发送了ACK和SYN，但是Client端不进行回复，导致Server端大量的连接处在syn_rcvd状态，进而影响其它正常请求的建连
• 上面解决：可以设置Linux的TCP参数，syc_ack_retries=0来加快半连接的回收速度.或者调大max_syn_backlog来应对少量的SYN洪水攻击。

四次挥手断连过程：

1. 首先通信的双方（Server和Client）起初都是established的状态
2. 然后Client端先发起了关闭链接请求。Client端向Server端发起了一个FIN包，表示Clinet端已经没有数据要发送了，然后Client端就进入了fin_wait_1状态。
3. Server端收到FIN后，返回ACK。然后进入close_wait状态，此时，Server处于半关闭状态。因为此时Client向Server方向已经不会发起数据了，但是Server向Client可能还有数据要发送。当Server端数据发送完毕后，Server端会向Client端发送FIN，表示Server端也没有数据要发送了，这时，Server进入last_ack阶段，就等待Clinet端的应答就可以关闭连接了。
4. Client端收到Server端的FIN后，回复ACK，然后进入time_wait状态。time_wait状态下，需要等待两倍的MSL，就是最大报文段生存时间，来保证连接的可靠关闭，之后才会进入到closed状态
5. 而Server端在收到ACK后就直接可以进入到closed状态。

• 为什么要等待两倍的MSL之后才能关闭连接？
  原因有2个：
  1.要保证TCP协议的全双工连接能够可靠关闭
  2.要保证这次连接中重复的数据段能够从网络中消失，防止端口被重用的时候，可能会产生数据混淆
• 大量Socket处于time_wait或者close_wait状态的问题？
  一般开启Linux的TCP参数tw_reuse和tw_recycle能够加快time_wait的回收
  而出现在量的close_wait状态，一般是被动关闭的一方，可能存在代码的bug，没有正确关闭连接所导致的