TCP三次握手手和四次分手过程分析

本文主要是介绍TCP三次握手手和四次分手过程分析，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

首先我们先来了解TCP报文段

重要的标志我在图中也有标记，重点了解标志位

ACK：确认序号有效，为1时表示确认号有效，为0表示报文中不含确认信息，忽略确认号字段。

RST：重置连接，当RST=1时，表示出现严重错误，必须释放连接，然后再重新建立

SYN：发起一个新连接，SYN=1而ACK=0,表明它是一个连接请求；SYN=1且ACK=1，则表示同意建立一个连接

FIN：释放一个连接，FIN为1时，表示数据已经发送完毕，希望释放连接

URG：紧急指针，为1时表示紧急指针有效，为0则忽略紧急指针。

PSH：表示强迫数据传输，置1时请求的数据段在接收方得到后就可直接送到应用程序，而不必等到缓冲区满时才传送。对于http来说，多媒体文件，像图片等一般来说比较大，不可能像证书链完全传输完成之后，仅仅在最后一个报文在再通知接收方向上层扔数据。因此我们看到传输过程中每隔一些报文，PUSH字段就设置上了。

了解到了TCP标志位的含义，就可以了解TCP的三次握手是怎么进行的了：发送端发送一个SYN=1，ACK=0标志的数据包给接收端，请求进行连接，这是第一次握手；接收端收到请求并且允许连接的话，就会发送一个SYN=1，ACK=1标志的数据包给发送端，告诉它，可以通讯了，并且让发送端发送一个确认数据包，这是第二次握手；最后，发送端发送一个SYN=0，ACK=1的数据包给接收端，告诉它连接已被确认，这就是第三次握手。之后，一个TCP连接建立，开始通讯。

三次握手的过程（客户端我们用A表示，服务器端用B表示）

前提：A主动打开，B被动打开

在建立连接之前，B先创建TCB（传输控制块），准备接受客户进程的连接请求，处于LISTEN（监听）状态A首先创建TCB，然后向B发出连接请求，SYN置1，同时选择初始序号seq=x，进入SYN-SEND（同步已发送）状态B收到连接请求后向A发送确认，SYN置1，ACK置1，同时产生一个确认序号ack=x+1。同时随机选择初始序号seq=y，进入SYN-RCVD（同步收到）状态A收到确认连接请求后，ACK置1，确认号ack=y+1，seq=x+1，进入到ESTABLISHED（已建立连接）状态。向B发出确认连接，最后B也进入到ESTABLISHED（已建立连接）状态。简单来说，就是

建立连接时，客户端发送SYN包（SYN=i）到服务器，并进入到SYN-SEND状态，等待服务器确认服务器收到SYN包，必须确认客户的SYN（ack=i+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状态客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认报ACK（ack=k+1）,此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手在此穿插一个知识点就是SYN攻击，那么什么是SYN攻击？发生的条件是什么？怎么避免？

在三次握手过程中，Server发送SYN-ACK之后，收到Client的ACK之前的TCP连接称为半连接（half-open connect），此时Server处于SYN_RCVD状态，当收到ACK后，Server转入ESTABLISHED状态。SYN攻击就是 Client在短时间内伪造大量不存在的IP地址，并向Server不断地发送SYN包，Server回复确认包，并等待Client的确认，由于源地址是不存在的，因此，Server需要不断重发直至超时，这些伪造的SYN包将产时间占用未连接队列，导致正常的SYN请求因为队列满而被丢弃，从而引起网络堵塞甚至系统瘫痪。SYN攻击时一种典型的DDOS攻击，检测SYN攻击的方式非常简单，即当Server上有大量半连接状态且源IP地址是随机的，则可以断定遭到SYN攻击了，使用如下命令可以让之现行：

#netstat -nap | grep SYN_RECV

四次分手的过程（客户端我们用A表示，服务器端用B表示）

由于TCP连接时是全双工的，因此每个方向都必须单独进行关闭。这一原则是当一方完成数据发送任务后，发送一个FIN来终止这一方向的链接。收到一个FIN只是意味着这一方向上没有数据流动，既不会在收到数据，但是在这个TCP连接上仍然能够发送数据，知道这一方向也发送了FIN，首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方则执行被动关闭。

前提：A主动关闭，B被动关闭

有人可能会问，为什么连接的时候是三次握手，而断开连接的时候需要四次挥手？

这是因为服务端在LISTEN状态下，收到建立连接请求的SYN报文后，把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。而关闭连接时，当收到对方的FIN 报文时，仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据，己方也未必全部数据都发送给对方了，所以己方可以立即close，也可以发送一些数据给对方后，再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接，因此，己方ACK和FIN一般都会分开发送。

A发送一个FIN，用来关闭A到B的数据传送，A进入FIN_WAIT_1状态。B收到FIN后，发送一个ACK给A，确认序号为收到序号+1（与SYN相同，一个FIN占用一个序号），B进入CLOSE_WAIT状态。B发送一个FIN，用来关闭B到A的数据传送，B进入LAST_ACK状态。A收到FIN后，A进入TIME_WAIT状态，接着发送一个ACK给B，确认序号为收到序号+1，B进入CLOSED状态，完成四次挥手。简单来说就是

客户端A发送一个FIN，用来关闭客户A到服务器B的数据传送（报文段4）。服务器B收到这个FIN，它发回一个ACK，确认序号为收到的序号加1（报文段5）。和SYN一样，一个FIN将占用一个序号。服务器B关闭与客户端A的连接，发送一个FIN给客户端A（报文段6）。客户端A发回ACK报文确认，并将确认序号设置为收到序号加1（报文段7）。A在进入到TIME-WAIT状态后，并不会马上释放TCP，必须经过时间等待计时器设置的时间2MSL（最长报文段寿命），A才进入到CLOSED状态。原因是为了保证A发送的最后一个ACK报文段能够到达B防止“已失效的连接请求报文段”出现在本连接中。

这里主要注意下在三次握手跟四次分手过程中每次发送的状态的变化