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  • 理解TCP序列号(Sequence Number)和确认号(Acknowledgment Number)

     

    一、概念及作用

    TCP会话的每一端都包含一个32位(bit)的序列号,该序列号被用来跟踪该端发送的数据量。每一个包中都包含序列号,在接收端则通过确认号用来通知发送端数据成功接收。

    二、TCP三次握手

    TCP标志位

    TCP在其协议头中使用大量的标志位或者说1位(bit)布尔域来控制连接状态,一个包中有可以设置多个标志位。

    TCP是主机对主机层的传输控制协议,提供可靠的连接服务,采用三次握手确认建立一个连接:

    位码即TCP标志位,有6种标示

    SYN(synchronous建立联机)

    ACK(acknowledgement 确认)

    PSH(push传送)

    FIN(finish结束)

    RST(reset重置)

    URG(urgent紧急)

    Sequence number(顺序号码) Acknowledge number(确认号码)
    我们常用的是以下三个标志位:

    • SYN - 创建一个连接

    • FIN - 终结一个连接

    • ACK - 确认接收到的数据

    握手过程(会画出三次握手的图进行理解记忆)

    所谓三次握手(Three-way Handshake),是指建立一个TCP连接时,需要客户端和服务器总共发送3个包。

    三次握手的目的是连接服务器指定端口,建立TCP连接,并同步连接双方的序列号和确认号并交换 TCP 窗口大小信息.在socket编程中,客户端执行connect()时。将触发三次握手。

    1.第一次握手:建立连接时,客户端发送syn包(syn=j)到服务器,并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认;

    2.第二次握手:服务器收到syn包,必须确认客户的SYN(ack=j+1),同时自己也发送一个SYN包(syn=k),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态;

    3.第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED状态,完成三次握手。完成三次握手,客户端与服务器开始传送数据.

    第一次握手:

    客户端发送一个TCP的SYN标志位置1的包指明客户打算连接的服务器的端口,以及初始序号X,保存在包头的序列号(Sequence Number)字段里。

    第二次握手:

    服务器发回确认包(ACK)应答。即SYN标志位和ACK标志位均为1同时,将确认序号(Acknowledgement Number)设置为客户的I S N加1以.即X+1。

    第三次握手:

    客户端再次发送确认包(ACK) SYN标志位为0,ACK标志位为1.并且把服务器发来ACK的序号字段+1,放在确定字段中发送给对方.并且在数据段放写ISN的+1

    syn攻击

    在三次握手过程中,服务器发送SYN-ACK之后,收到客户端的ACK之前的TCP连接称为半连接(half-open connect).此时服务器处于Syn_RECV状态.当收到ACK后,服务器转入ESTABLISHED状态.

    Syn攻击就是 攻击客户端 在短时间内伪造大量不存在的IP地址,向服务器不断地发送syn包,服务器回复确认包,并等待客户的确认,由于源地址是不存在的,服务器需要不断的重发直 至超时,这些伪造的SYN包将长时间占用未连接队列,正常的SYN请求被丢弃,目标系统运行缓慢,严重者引起网络堵塞甚至系统瘫痪。

    Syn攻击是一个典型的DDOS攻击。检测SYN攻击非常的方便,当你在服务器上看到大量的半连接状态时,特别是源IP地址是随机的,基本上可以断定这是一次SYN攻击.在Linux下可以如下命令检测是否被Syn攻击

    netstat -n -p TCP | grep SYN_RECV

    一般较新的TCP/IP协议栈都对这一过程进行修正来防范Syn攻击,修改tcp协议实现。主要方法有SynAttackProtect保护机制、SYN cookies技术、增加最大半连接和缩短超时时间等.

    但是不能完全防范syn攻击。

    三、TCP四次挥手(会画出四次挥手的图进行理解记忆)

    TCP使用四次挥手关闭一个连接:

    第一次挥手:主动关闭方发送一个FIN并进入FIN_WAIT1状态

    第二次挥手:被动关闭方接收到主动关闭方发送的FIN并发送ACK,此时被动关闭方进入CLOSE_WAIT状态;主动关闭方收到被动关闭方的ACK后,进入FIN_WAIT2状态

    第三次挥手:被动关闭方发送一个FIN并进入LAST_ACK状态

    第四次挥手:主动关闭方收到被动关闭方发送的FIN并发送ACK,此时主动关闭方进入TIME_WAIT状态,经过2MSL时间后关闭连接;被动关闭方收到主动关闭方的ACK后,关闭连接

     
     
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