TCP三次握手，四次挥手

参考文章，感谢原博主的分享与总结；

https://blog.csdn.net/qzcsu/article/details/72861891

https://www.cnblogs.com/Andya/p/7272462.html

https://blog.csdn.net/hacker00011000/article/details/52319111

• • 为什么客户端还要发送一次确认呢？可以二次握手吗？
  • 解释四次挥手？
  • 为什么建立连接是三次，关闭连接是四次
  • 为什么客户端最后还要等待2MSL(最大报文段生存时间)
  • 如果已经建立了连接，但是客户端突然出现故障了怎么办？
  • Server端易受到SYN攻击？
  • SYN Flood 防护措施

为什么客户端还要发送一次确认呢？可以二次握手吗？

1. 主要为了防止已经失效的链接请求报文突然又传送到了服务端
2. 假设A是客户端，B是服务端，如果A发出请求，但是因链接请求报文丢失而未收到确认，于是A会再重传一次请求；
3. A在整个过程中，一共发了两次链接请求，其中第一个可能因为网络等其他因素导致当时B端未收到请求；但是再A,B端均释放链接以后，此时那个我们认为已经丢失的A链接请求达到了B端，那么B可能会误认为A发出的是一个新的请求，于是向A发出确认报文段，同意链接
4. 此时因为A已经关闭，A对于B的统一链接请求不予响应，导致B一直等待响应，浪费资源

解释四次挥手？

1. 假设A是客户端，B是服务端
2. A发送中断请求，即FIN报文，即A告诉B：我这边没有数据要发送给你了，但是如果你还有没有发送完的数据，可以不必关闭SOCKET,可以继续发送数据
3. B在收到A的请求后，ACK告诉A，你的请求我收到了，但是我还没准备好，请你继续等待我的消息
4. 此时A进入FIN_WAIT状态，等待B的FIN报文
5. 当B数据确认发送完成，向A发送FIN报文，告诉A，我这边数据发送完了，准备关闭连接；
6. A在收到FIN报文后，知道可以关闭连接了，但是A不相信网络，怕server段不知道要关闭，所以发送ACK后进入TIME_WAIT阶段
7. 如果B端没有收到ACK则可以重传
8. B端收到ACK后，知道可以关闭连接了
9. A端等待2MSL后依然没收到回复，则证明B端已正常关闭，进而A端关闭连接

为什么建立连接是三次，关闭连接是四次

假设A是客户端，B是服务端

1. 当B收到SYN链接请求时，可以直接发送SYN+ACK报文给A，其中ACK是应答，Syn报文是用来同步的
2. 当关闭链接时，当B收到FIN请求时，很可能不立即关闭SOCKET，所以只能先回复ACK，告诉A，中断链接请求已收到；
3. 只有当B端的数据发送完毕后，B才能发送FIN+ACK给A端；
4. A端收到响应，发送ACK至B端，响应中断，2MSL后，A端关闭

为什么客户端最后还要等待2MSL(最大报文段生存时间)

假设A是客户端，B是服务端，A等待2MSL有如下原因，一般2-4分钟

1. 保证客户端发送的最后一个ACK报文能到到服务器

• 针对B端，已经发送了FIN+ACK报文给A端，但是A可能因为网络等其他原因没有未收到请求，未能及时回复B
• 此时，B可能会再发一段FIN+ACK报文给A端，
• 此时如果A在2msl时间段内收到这个重传的FIN+ACK报文段，接着A重传一段确认，重新启动2MSL计时器，最终A，B进入close状态
• 如果A不等待，即发送完ACK报文立即释放，则无法收到B重传的FIN+ACK报文，所以A也就不会重发一段ACK报文，则B无法正常进入close状态

2. 防止“已失效的连接请求报文段”出现在本连接中

• 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
• 当某个连接的一端处于TIME_WAIT状态时，该连接将不能再被使用

如果已经建立了连接，但是客户端突然出现故障了怎么办？

1. TCP设有一个保活计时器；服务器每收到一个客户端的请求，都会重新复位这个计时器；通常设置是2小时；
2. 若2小时内，还没有收到客户端的回复，服务器会发送一个探测报文段，以后每隔75分钟发送一次；
3. 若一连发送10个探测报文仍然无反应，则终止链接

Server端易受到SYN攻击？

1. 服务端的资源分配是在二次握手时分配的，而客户端的资源是在三次握手时分配的；
2. SYN攻击，即客户端在短时间内伪造大量不存在的IP地址，并向SERVER端不断的发送SYN包，SERVER收到请求即回复确认，并等待客户端的确认，由于源地址不存在，因此SERVER需要不断的重发直到超时；
3. 这些伪造的SYN包长时间占用未连接队列，导致正常的SYN请求因为队列满而丢弃，因为网络拥塞
4. 一般服务端会重试5次

SYN Flood 防护措施

1. 无效链接释放，监视系统中的半开链接和不活动的链接，达到阈值，释放资源，但是这样可能也会将正常的链接释放掉；
2. 延缓TCB分配

• 正常情况下，当SYN报文收到的时候，系统即分批资源，那么可以在收到SYN时，不着急分配TCB，而是先回应一个ACK报文，并在一个专用的HASH表中，保存这种半开链接，等收到ACK再分配
• Syn Cookie：将第一次收到请求的IP 端口等信息加密生成一字符串，在收到ACK的时候，判断是否一致，一致则分配

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  越努力，越幸运，加油