Tcp協(xié)議的三次揮手和四次握手

一见擦、
(1)序號(hào):Seq序號(hào),占32位羹令,用來標(biāo)識(shí)從TCP源端向目的端發(fā)送的字節(jié)流鲤屡,發(fā)起方發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)此進(jìn)行標(biāo)記。
(2)確認(rèn)序號(hào):Ack序號(hào)福侈,占32位酒来,只有ACK標(biāo)志位為1時(shí),確認(rèn)序號(hào)字段才有效癌刽,Ack=Seq+1役首。
(3)標(biāo)志位:共6個(gè),即URG显拜、ACK衡奥、PSH、RST远荠、SYN矮固、FIN等,具體含義如下:
(A)URG:緊急指針(urgent pointer)有效譬淳。
(B)ACK:確認(rèn)序號(hào)有效档址。
(C)PSH:接收方應(yīng)該盡快將這個(gè)報(bào)文交給應(yīng)用層。
(D)RST:重置連接邻梆。
(E)SYN:發(fā)起一個(gè)新連接守伸。
(F)FIN:釋放一個(gè)連接。

需要注意的是:
(A)不要將確認(rèn)序號(hào)Ack與標(biāo)志位中的ACK搞混了浦妄。
(B)確認(rèn)方Ack=發(fā)起方Req+1尼摹,兩端配對(duì)。

二剂娄、三次握手
TCP(Transmission Control Protocol) 傳輸控制協(xié)議
TCP是主機(jī)對(duì)主機(jī)層的傳輸控制協(xié)議蠢涝,提供可靠的連接服務(wù),采用三次握手確認(rèn)建立一個(gè)連接
位碼即tcp標(biāo)志位,有6種標(biāo)示:

SYN(synchronous建立聯(lián)機(jī))
ACK(acknowledgement 確認(rèn))
PSH(push傳送)
FIN(finish結(jié)束)
RST(reset重置)
URG(urgent緊急)

Sequence number(順序號(hào)碼)
Acknowledge number(確認(rèn)號(hào)碼)
establish 建立阅懦,創(chuàng)建

所謂三次握手(Three-Way Handshake)即建立TCP連接和二,是指建立一個(gè)TCP連接時(shí),需要客戶端和服務(wù)端總共發(fā)送3個(gè)包以確認(rèn)連接的建立耳胎。在socket編程中惯吕,這一過程由客戶端執(zhí)行connect來觸發(fā),整個(gè)流程如下圖所示:

(1)第一次握手:Client將標(biāo)志位SYN置為1场晶,隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)值seq=J混埠,并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Server,Client進(jìn)入SYN_SENT狀態(tài)诗轻,等待Server確認(rèn)钳宪。

(2)第二次握手:Server收到數(shù)據(jù)包后由標(biāo)志位SYN=1知道Client請(qǐng)求建立連接,Server將標(biāo)志位SYN和ACK都置為1扳炬,ack (number )=J+1吏颖,隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)值seq=K,并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Client以確認(rèn)連接請(qǐng)求恨樟,Server進(jìn)入SYN_RCVD狀態(tài)半醉。

(3)第三次握手:Client收到確認(rèn)后,檢查ack是否為J+1劝术,ACK是否為1缩多,如果正確則將標(biāo)志位ACK置為1呆奕,ack=K+1,并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Server衬吆,Server檢查ack是否為K+1梁钾,ACK是否為1,如果正確則連接建立成功逊抡,Client和Server進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài)姆泻,完成三次握手,隨后Client與Server之間可以開始傳輸數(shù)據(jù)了冒嫡。


** SYN攻擊
在三次握手過程中拇勃,
Server發(fā)送SYN-ACK之后,收到Client的ACK之前的TCP連接稱為半連接(half-open connect)孝凌,此時(shí)Server處于SYN_RCVD狀態(tài)方咆,當(dāng)收到ACK后,Server轉(zhuǎn)入ESTABLISHED狀態(tài)蟀架。SYN攻擊就是Client在短時(shí)間內(nèi)偽造大量不存在的IP地址峻呛,并向Server不斷地發(fā)送SYN包,Server回復(fù)確認(rèn)包辜窑,并等待Client的確認(rèn)钩述,由于源地址是不存在的,因此穆碎,Server需要不斷重發(fā)直至超時(shí)牙勘,這些偽造的SYN包將長時(shí)間占用未連接隊(duì)列,導(dǎo)致正常的SYN請(qǐng)求因?yàn)殛?duì)列滿而被丟棄**所禀,從而引起網(wǎng)絡(luò)堵塞甚至系統(tǒng)癱瘓方面。SYN攻擊時(shí)一種典型的DDOS攻擊,檢測(cè)SYN攻擊的方式非常簡單色徘,即當(dāng)Server上有大量半連接狀態(tài)且源IP地址是隨機(jī)的恭金,則可以斷定遭到SYN攻擊了,使用如下命令可以讓之現(xiàn)行:

netstat -nap | grep SYN_RECV

三褂策、四次揮手
三次握手耳熟能詳横腿,四次揮手估計(jì)就..所謂四次揮手(Four-Way Wavehand)即終止TCP連接,就是指斷開一個(gè)TCP連接時(shí)斤寂,需要客戶端和服務(wù)端總共發(fā)送4個(gè)包以確認(rèn)連接的斷開耿焊。在socket編程中,這一過程由客戶端或服務(wù)端任一方執(zhí)行close來觸發(fā)遍搞,整個(gè)流程如下圖所示:


由于TCP連接時(shí)全雙工的罗侯,因此,每個(gè)方向都必須要單獨(dú)進(jìn)行關(guān)閉溪猿,這一原則是當(dāng)一方完成數(shù)據(jù)發(fā)送任務(wù)后钩杰,發(fā)送一個(gè)FIN來終止這一方向的連接纫塌,收到一個(gè)FIN只是意味著這一方向上沒有數(shù)據(jù)流動(dòng)了,即不會(huì)再收到數(shù)據(jù)了讲弄,但是在這個(gè)TCP連接上仍然能夠發(fā)送數(shù)據(jù)护戳,直到這一方向也發(fā)送了FIN。首先進(jìn)行關(guān)閉的一方將執(zhí)行主動(dòng)關(guān)閉垂睬,而另一方則執(zhí)行被動(dòng)關(guān)閉,上圖描述的即是如此抗悍。
(1)第一次揮手:Client發(fā)送一個(gè)FIN驹饺,用來關(guān)閉Client到Server的數(shù)據(jù)傳送,Client進(jìn)入FIN_WAIT_1狀態(tài)缴渊。
(2)第二次揮手:Server收到FIN后赏壹,發(fā)送一個(gè)ACK給Client,確認(rèn)序號(hào)為收到序號(hào)+1(與SYN相同衔沼,一個(gè)FIN占用一個(gè)序號(hào))蝌借,Server進(jìn)入CLOSE_WAIT狀態(tài)。
(3)第三次揮手:Server發(fā)送一個(gè)FIN指蚁,用來關(guān)閉Server到Client的數(shù)據(jù)傳送菩佑,Server進(jìn)入LAST_ACK狀態(tài)。
(4)第四次揮手:Client收到FIN后凝化,Client進(jìn)入TIME_WAIT狀態(tài)稍坯,接著發(fā)送一個(gè)ACK給Server,確認(rèn)序號(hào)為收到序號(hào)+1搓劫,Server進(jìn)入CLOSED狀態(tài)瞧哟,完成四次揮手。

上面是一方主動(dòng)關(guān)閉枪向,另一方被動(dòng)關(guān)閉的情況勤揩,實(shí)際中還會(huì)出現(xiàn)同時(shí)發(fā)起主動(dòng)關(guān)閉的情況,具體流程如下圖:


流程和狀態(tài)在上圖中已經(jīng)很明了了秘蛔,在此不再贅述陨亡,可以參考前面的四次揮手解析步驟。

四深员、附注
關(guān)于三次握手與四次揮手通常都會(huì)有典型的面試題数苫,在此提出供有需求的XDJM們參考:
(1)三次握手是什么或者流程?四次握手呢辨液?答案前面分析就是虐急。
(2)為什么建立連接是三次握手,而關(guān)閉連接卻是四次揮手呢滔迈?

這是因?yàn)?strong>服務(wù)端在LISTEN狀態(tài)下止吁,收到建立連接請(qǐng)求的SYN報(bào)文后被辑,把ACK和SYN放在一個(gè)報(bào)文里發(fā)送給客戶端。而關(guān)閉連接時(shí)敬惦,當(dāng)收到對(duì)方的FIN報(bào)文時(shí)盼理,僅僅表示對(duì)方不再發(fā)送數(shù)據(jù)了但是還能接收數(shù)據(jù),己方也未必全部數(shù)據(jù)都發(fā)送給對(duì)方了俄删,所以己方可以立即close宏怔,也可以發(fā)送一些數(shù)據(jù)給對(duì)方后,再發(fā)送FIN報(bào)文給對(duì)方來表示同意現(xiàn)在關(guān)閉連接畴椰,因此臊诊,己方ACK和FIN一般都會(huì)分開發(fā)送。
此文章是個(gè)人筆記,原文http://uule.iteye.com/blog/2213562

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