主要特点:面向连接、面向字节流、全双工通信、通信可靠。
优缺点:
应用场景:要求通信数据可靠时,即 数据要准确无误地传递给对方。如:传输文件:HTTP、HTTPS、FTP等协议;传输邮件:POP、SMTP等协议
ps:首部的前 20 个字节固定,后面有 4n 字节根据需要增加。故 TCP首部最小长度 = 20字节(最大60个字节)。
TCP报头中的源端口号和目的端口号同IP数据报中的源IP与目的IP唯一确定一条TCP连接。
重要字段:
客户端与服务器来回共发送三个TCP报文段来建立运输连接,三个TCP报文段分别为:
(1)客户端A向服务器B发送的TCP请求报段“SYN=1,seq=x”;
(2)服务器B向客户端A发送的TCP确认报文段“SYN=1,ACK=1,seq=y,ack=x+1”;
(3)客户端A向服务器B发送的TCP确认报文段“ACK=1,seq=x+1,ack=y+1”。
ps:在建立TCP连接之前,客户端和服务器都处于关闭状态(CLOSED),直到客户端主动打开连接,服务器才被动打开连接(处于监听状态 = LISTEN),等待客户端的请求。
TCP 协议是一个面向连接的、安全可靠的传输层协议,三次握手的机制是为了保证能建立一个安全可靠的连接。
通过上述三次握手, 双方确认自己与对方的发送与接收是正常的,就建立起一条TCP连接,即可传送应用层数据 。ps:因 TCP提供的是全双工通信,故通信双方的应用进程在任何时候都宽凯能发送数据;三次握手期间,任何1次未收到对面的回复,则都会重发。
为什么两次握手不行呢 ?
结论:防止服务器接收了 早已经失效的连接请求报文 ,服务器同意连接,从而一直等待客户端请求, 最终导慎好唤致形成死锁、浪费资源 。
ps:SYN洪泛攻击:(具体见下文)
为什么不需要四次握手呢 ?
SYN 同步序列编号(Synchronize Sequence Numbers) 是 TCP/IP 建立连接时使用的握手信号。在客户机和服务器之间建立正常的 TCP 网络连接时,客户机首先发出一个 SYN 消息,服务器使用 SYN-ACK 应答表示接收到了这个消息,最后客户机再以 ACK确认序号标志消息响应。这样在客户机和服务器之间才能建立起可靠的 TCP 连接,数据才可以在客户机和服务器之间传递。
如何来解决半连接攻击?
如何来解决全连接攻击?
请注意 ,现在 TCP 连接还没有释放掉。必须经过 时间等待计时器 设置的时间 2MSL(MSL:最长报文段寿命)后,客户端才能进入到 CLOSED 状态,然后撤销传输控制块,结束这次 TCP 连接。当然如果服务器一收到 客户端的确认就进入 CLOSED 状态,然后撤销传输控制块。所以在释放连接时,服务器结束 TCP 连接的时间要早于客户端。
TCP是全双工的连接,必须两端同时关闭连接,连接才算真正关闭。 简言之,客户端发送了 FIN 连接释放报文之后,服务器收到了这个报文,就进入了 CLOSE-WAIT 状态。这个状态是为了让服务器端发送还未传送完毕的数据,传送完毕之后,服务器才会发送 FIN 连接释放报文,对方确认后就完全关闭了TCP连接。
举个例子:A 和 B 打电话,通话即将结束后,A 说“我没啥要说袜隐的了”,B回答“我知道了”,但是 B 可能还会有要说的话,A 不能要求 B 跟着自己的节奏结束通话,于是 B 可能又巴拉巴拉说了一通,最后 B 说“我说完了”,A 回答“知道了”,这样通话才算结束。
ps:设想这样一个情景: 客户端已主动与服务器建立了 TCP 连接。但后来客户端的主机突然发生故障。 显然,服务器以后就不能再收到客户端发来的数据。因此,应当有措施使服务器不要再白白等待下去。这就需要使用 TCP的保活计时器 。基本原理:
tcp11种状态及变迁其实基本包含在正常的三次握手和四次挥手中,除开CLOSING。
正常的三次握手包括4中状态变迁:
服务器打开监听(LISTEN)->客户端先发起SYN主动连接标识->服务器回复SYN及ACK确认->客户端再确认即三次握手TCP连接成功。这里边涉及四种状态及变迁:
正常的四次握手包含6种tcp状态变迁,如主动发起关闭方为客户端:
客户端发送FIN进入FIN_WAIT1 ->服务器发送ACK确认并进入CLOSE_WAIT(被动关闭)状态->客户端收到ACK确认后进入FIN_WAIT2状态 ->服务器再发送FIN进入LAST_ACK状态 ->客户端收到服务器的FIN后发送ACK确认进入TIME_WAIT状态 ->服务器收到ACK确认后进入CLOSED状态断开连接 ->客户端在等待2MSL的时间如果期间没有收到服务器的相关包,则进入CLOSED状态断开连接。
CLOSING状态 :连接断开期间,一般是客户端发送一个FIN,然后服务器回复一个ACK,然后服务器发送完数据后再回复一个FIN,当客户端和服务器同时接受到FIN时,客户端和服务器处于CLOSING状态,也就是此时双方都正在关闭同一个连接。
在进入CLOSING状态后,只要收到了对方对自己发送的FIN的ACK,收到FIN的ACK确认就进入TIME_WAIT状态,因此,如果RTT(Round Trip Time TCP包的往返延时)处在一个可接受的范围内,发出的FIN会很快被ACK从而进入到TIME_WAIT状态,CLOSING状态持续的时间就特别短,因此很难看到这种状态。
我们知道网络层,可以实现两个主机之间的通信。但是这并不具体,因为,真正进行通信的实体是在主机中的进程,是一个主机中的一个进程与另外一个主机中的一个进程在交换数据。IP协议虽然能把数据报文送到目的主机, 但是并没有交付给主机的具体应用进程 。而 端到端的通信才应该是应用进程之间的通信 。
应用场景 :UDP协议比TCP协议的效率更高,TCP协议比UDP协议更加安全可靠。
下面主要对 数据传输出现错误/无应答/堵塞/超时/重复 等问题。
注意:TCP丢包:TCP是基于不可靠的网路实现可靠传输,肯定会存在丢包问题。如果在通信过程中,发现缺少数据或者丢包,那边么 最大的可能性是程序发送过程或者接受过程中出现问题。
总结:为了满足TCP协议不丢包,即保证可靠传输,规定如下:
注意:TCP丢包有三方面的原因,一是网络的传输质量不好,二是安全策略,三是服务器性能瓶颈
先理解2个基础概念:发送窗口、接收窗口
工作原理:
注意点:
关于滑动窗口的知识点:
滑动窗口中的数据类型:
ARQ解决的问题:出现差错时,让发送方重传差错数据:即 出错重传
类型:
流量控制和拥塞控制解决的问题:当接收方来不及接收收到的数据时,可通知发送方降低发送数据的效率:即 速度匹配
流量控制 :
注意:
拥塞控制 :
慢开始与拥塞避免 :
快重传和快恢复 :
补充:流量控制和拥塞控制的区别
什么情况造成TCP粘包和拆包?
解决TCP粘包和拆包的方法:
传输层无法保证数据的可靠传输 ,只能通过应用层来实现了。实现的方式可以参照tcp可靠性传输的方式,只是实现不在传输层,实现转移到了应用层。
最简单的方式是在应用层模仿传输层TCP的可靠性传输。 下面不考虑拥塞处理,可靠UDP的简单设计。
https://www.jianshu.com/p/65605622234b
http://www.open-open.com/lib/view/open1517213611158.html
https://blog.csdn.net/dangzhangjing97/article/details/81008836
https://blog.csdn.net/qq_30108237/article/details/107057946
https://www.jianshu.com/p/6c73a4585eba
考虑最简单的情况:两台主机之间的通信。这个时候只需要一条网线把两者连起来,规定好彼此的硬件接口,如都用 USB、电压 10v、频率 2.4GHz 等, 这一层就是物理层,这些规定就是物理层协议 。
我们当然不满足于只有两台电脑连接,因此我们可以使用交换机把多个电脑连接起来,如下图:
这样连接起来的网络,称为局域网,也可以称为以太网(以太网是局域网的一种)。在这个网络中,我们需要标识每个机器,这样才可以指定要和哪个机器通信。这个标识就是硬件地址 MAC。
硬件地址随机器的生产就被确定,永久性唯一。在局域网中,我们需要和另外的机器通信时,只需要知道他的硬件地址,交换机就会把我们的消息发送散轮到对应的机器。
这里我们可以不管底层的网线接口如何发送,把物理层抽离,在他之上创建一个新的层次,这就是 数据链路层 。
我们依然不满足于局域网的规模,需要把所有的局域网联系起来,这个时候就需要用到路由器来连接两个局域网:
但是如果我们还是使用硬件地址来作为通信对象的唯一标识,那么当网络规模越来越大,需要记住所有机器的硬件地址是不现实的;
同时,一个网络对象可能会频繁更换设备,这个时候硬件地址表维护起来更加复杂。这里使用了一个新的地址来标记一个网络对象: IP 地址 。
通过一个简单的寄信例子来理解 IP 地址。
我住在北京市,我朋友 A 住在上海市,我要给朋友 A 写信:
因此,这里 IP 地址就是一个网络接入地址(朋友 A 的住址),我只需要知道目标 IP 地址,路由器就可以把消息给我带到。 在局域网中,就可以动态维护一个 MAC 地址与 IP 地址的映射关系,根据目的 IP 地址就可以寻找到机器的 MAC 地址进行发送 。
这样我们不需管理底层如何去选择机器,我们只需要知道 IP 地址,就可以和我们的目标进行通信。这一层就是 网络层 。网络层的核心作用就是 提供主机之间的逻辑通信 。
这样,在网络中的所有主机,在逻辑上都连接起来了,上层只需要提供目标 IP 地址和数据,网络层就可以把消息发送到对应的主机。
一个主机有多个进程,拆团进程之间进行不同的网络通信,如边和朋友开黑边和女朋友聊微信。我的手机同时和两个不同机器进行通信。
那么当我的手机收到数据时,如何区分是微信的数据,还是王者的数据?那么就必须在网络层之上再添加一层: 运输层 :
运输层通过 socket(套接字),将网络信息进行进一步的拆分,不同的应用进程可以独立进行网络请求,互不干扰。
这就是运输层的最本质特点: 提供进程之间的逻辑通信 。这里的进程可以是主机之间,也可以是同个主机,所以在 android 中,socket 通信也是进程通信的一种方式。
现在不同的机器上的应用进程之间可以独立通信了,那么我们就可以在计算机网络上开发出形形式式的应用:如 web 网页的 http,文件传旅掘橘输 ftp 等等。这一层称为 应用层 。
应用层还可以进一步拆分出表示层、会话层,但他们的本质特点都没有改变: 完成具体的业务需求 。和下面的四层相比,他们并不是必须的,可以归属到应用层中。
最后对计网分层进行小结:
这里需要注意的是,分层并不是在物理上的分层,而是逻辑上的分层。通过对底层逻辑的封装,使得上层的开发可以直接依赖底层的功能而无需理会具体的实现,简便了开发。
这种分层的思路,也就是责任链设计模式,通过层层封装,把不同的职责独立起来,更加方便开发、维护等等。
TCP 并不是把应用层传输过来的数据直接加上首部然后发送给目标,而是把数据看成一个字节 流,给他们标上序号之后分部分发送。这就是 TCP 的 面向字节流 特性:
面向字节流的好处是无需一次存储过大的数据占用太多内存,坏处是无法知道这些字节代表的意义,例如应用层发送一个音频文件和一个文本文件,对于 TCP 来说就是一串字节流,没有意义可言,这会导致粘包以及拆包问题,后面讲。
前面讲到,TCP 是可靠传输协议,也就是,一个数据交给他,他肯定可以完整无误地发送到目标地址,除非网络炸了。他实现的网络模型如下:
对于应用层来说,他就是一个可靠传输的底层支持服务;而运输层底层采用了网络层的不可靠传输。虽然在网络层甚至数据链路层就可以使用协议来保证数据传输的可靠性,但这样网络的设计会更加复杂、效率会随之降低。把数据传输的可靠性保证放在运输层,会更加合适。
可靠传输原理的重点总结一下有: 滑动窗口、超时重传、累积确认、选择确认、连续 ARQ 。
停止等待协议
要实现可靠传输,最简便的方法就是:我发送一个数据包给你,然后你跟我回复收到,我继续发送下一个数据包。传输模型如下:
这种“一来一去”的方法来保证传输可靠就是 停止等待协议 (stop-and-wait)。不知道还记不记得前面 TCP 首部有一个 ack 字段,当他设置为 1 的时候,表示这个报文是一个确认收到报文。
然后再来考虑另一种情况:丢包。网络环境不可靠,导致每一次发送的数据包可能会丢失,如果机器 A 发送了数据包丢失了,那么机器 B 永远接收不到数据,机器 A 永远在等待。
解决这个问题的方法是: 超时重传 。当机器 A 发出一个数据包时便开始计时,时间到还没收到确认回复,就可以认为是发生了丢包,便再次发送,也就是重传。
但重传会导致另一种问题:如果原先的数据包并没有丢失,只是在网络中待的时间比较久,这个时候机器 B 会受到两个数据包,那么机器 B 是如何辨别这两个数据包是属于同一份数据还是不同的数据?
这就需要前面讲过的方法: 给数据字节进行编号 。这样接收方就可以根据数据的字节编号,得出这些数据是接下来的数据,还是重传的数据。
在 TCP 首部有两个字段:序号和确认号,他们表示发送方数据第一个字节的编号,和接收方期待的下一份数据的第一个字节的编号。
停止等待协议的优点是简单,但缺点是 信道利用率 太低。
假定AB之间有一条直通的信道来传送分组
这里的TD是A发送分组所需要的时间(显然TD = 分组长度 / 数据速率)再假定TA是B发送确认分组所需要的时间(A和B处理分组的时间都忽略不计)那么A在经过TD+RTT+TA时间后才能发送下一个分组,这里的RTT是往返时间,因为只有TD是采用来传输有用的数据(这个数据包括了分组首部,如果可以知道传输更精确的数据的时间,可以计算的更精确),所有信道利用率为
为了提高传输效率,发送方可以不使用低效率的停止等待协议,而是采用 流水线传输 :就是发送方可以 连续的发送多个分组 ,不必每发完一个分组就停下来等待对方的确认。这样可使信道上一直有数据不间断地在传送。显然这种传输方式可以获得很高的信道利用率
停止等待协议已经可以满足可靠传输了,但有一个致命缺点: 效率太低 。发送方发送一个数据包之后便进入等待,这个期间并没有干任何事,浪费了资源。解决的方法是: 连续发送数据包 。
也就是下面介绍的 连续ARQ协议 和 滑动窗口协议
连续 ARQ 协议
模型如下:
和停止等待最大的不同就是,他会源源不断地发送,接收方源源不断收到数据之后,逐一进行确认回复。这样便极大地提高了效率。但同样,带来了一些额外的问题:
发送是否可以无限发送直到把缓冲区所有数据发送完?不可以。因为需要考虑接收方缓冲区以及读取数据的能力。如果发送太快导致接收方无法接受,那么只是会频繁进行重传,浪费了网络资源。所以发送方发送数据的范围,需要考虑到接收方缓冲区的情况。这就是 TCP 的 流量控制 。
解决方法是: 滑动窗口 。基本模型如下:
在 TCP 的首部有一个窗口大小字段,他表示接收方的剩余缓冲区大小,让发送方可以调整自己的发送窗口大小。通过滑动窗口,就可以实现 TCP 的流量控制,不至于发送太快,导致太多的数据丢失。
连续 ARQ 带来的第二个问题是:网络中充斥着和发送数据包一样数据量的确认回复报文,因为每一个发送数据包,必须得有一个确认回复。提高网络效率的方法是: 累积确认 。
接收方不需要逐个进行回复,而是累积到一定量的数据包之后,告诉发送方,在此数据包之前的数据全都收到。例如,收到 1234,接收方只需要告诉发送方我收到 4 了,那么发送方就知道 1234 都收到了。
第三个问题是:如何处理丢包情况。在停止等待协议中很简单,直接一个超时重传就解决了。但,连续 ARQ 中不太一样。
例如:接收方收到了 123 567,六个字节,编号为 4 的字节丢失了。按照累积确认的思路,只能发送 3 的确认回复,567 都必须丢掉,因为发送方会进行重传。这就是 GBN(go-back-n) 思路。
但是我们会发现,只需要重传 4 即可,这样不是很浪费资源,所以就有了: 选择确认 SACK 。在 TCP 报文的选项字段,可以设置已经收到的报文段,每一个报文段需要两个边界来进行确定。这样发送方,就可以根据这个选项字段只重传丢失的数据了。
第四个问题是:拥塞控制的问题
也是通过窗口的大小来控制的,但是检测网络满不满是个挺难的事情,所以 TCP 发送包经常被比喻成往谁管理灌水,所以拥塞控制就是在不堵塞,不丢包的情况下尽可能的发挥带宽。
水管有粗细,网络有带宽,即每秒钟能发送多少数据;水管有长度,端到端有时延。理想状态下,水管里面的水 = 水管粗细 * 水管长度。对于网络上,通道的容量 = 带宽 * 往返时延。
如果我们设置发送窗口,使得发送但未确认的包为通道的容量,就能撑满整个管道。
如图所示,假设往返时间为 8 秒,去 4 秒,回 4 秒,每秒发送一个包,已经过去了 8 秒,则 8 个包都发出去了,其中前四个已经到达接收端,但是 ACK 还没返回,不能算发送成功,5-8 后四个包还在路上,还没被接收,这个时候,管道正好撑满,在发送端,已发送未确认的 8 个包,正好等于带宽,也即每秒发送一个包,也即每秒发送一个包,乘以来回时间 8 秒。
如果在这个基础上调大窗口,使得单位时间可以发送更多的包,那么会出现接收端处理不过来,多出来的包会被丢弃,这个时候,我们可以增加一个缓存,但是缓存里面的包 4 秒内肯定达不到接收端课,它的缺点会增加时延,如果时延达到一定程度就会超时重传
TCP 拥塞控制主要来避免两种现象,包丢失和超时重传,一旦出现了这些现象说明发送的太快了,要慢一点。
具体的方法就是发送端慢启动,比如倒水,刚开始倒的很慢,渐渐变快。然后设置一个阈值,当超过这个值的时候就要慢下来
慢下来还是在增长,这时候就可能水满则溢,出现拥塞,需要降低倒水的速度,等水慢慢渗下去。
拥塞的一种表现是丢包,需要超时重传,这个时候,采用快速重传算法,将当前速度变为一半。所以速度还是在比较高的值,也没有一夜回到解放前。
到这里关于 TCP 的可靠传输原理就已经介绍得差不多。最后进行一个小结:
当然,这只是可靠传输的冰山一角,感兴趣可以再深入去研究
1、先提出一个问题, 可以不进行三次握手直接往服务端发送数据包吗?
是不可以的,也是可以的 ;
1)不可以是因为现在的TCP连接标准和规范要求传输数据前先确认两端的状态,有一端状态不OK的话,发数据包有什么用呢;
2)说可以是站在网络连接的角度,像 UDP 协议;
2、TCP三次握手
1)标志位、随机序列号和确认序列号是在数据包的 TCP 首部里面;
2)几个状态是指客户端和服务端连接过程中 socket 状态;
3)第一次握手,客户端向服务端发送数据包,该数据包中 SYN 标志位为 1,还有随机生成的序列号c_seq,客户端状态改为 SYN-SENT ;
4)第二次握手,服务端接收到客户端发过来的数据包中 SYN 标志位为 1,就知道客户端想和自己建立连接,服务端会根据自身的情况决定是拒绝连接,或确定连接,还是丢弃该数据包;
拒绝连接,会往客户端发一个数据包,该数据包中 RST 标志位为 1,客户端会报 Connection refused ;
丢弃客岩凳户端的数据包,超过一定时间后客户端会报 Connection timeout;
确定连接时会往客户端发一个数据包,该数据包中 ACK 标志位为 1,确认序列号 ack=c_seq+1,SYN 标志位为 1,随机序列号 s_seq,状态由 LISTEN 改为 SYN-RCVD ;
5)第三次握手,客户端接收到数据包会做校验,校验ACK标志位和确认序列号 ack=c_seq+1,如果确定是服务端的确认数据包,改自己的状态为 ESTABLISHED ,并给服务端发确认数据包;
6)服务端接到客户端数据包,会校验ACK标志位和确认序列号 ack=s_seq+1,改自己的状态为 ESTABLISHED ,之后就可以进行数据传输了;
7)建立连接时的数据包是没有实际内容的,没有应用层的数据;
8)建立连接之后发起的请求数据包,每个数据包都会封装各层协议的头部信息,标志位ACK为1,其他标志位变动;
9)网络进程间的通信,一台服务器内部的进程间通信不用这样;
3、TCP 连接三次握手抓包
1)Socket 在 linux 系统中是一种特殊的文件,因为 linux 系统的理念就是【一切皆文件】,是系统内核级的功能;
2)以上定义比较具体,可以抽象来理解,让枣枣是一个内核级的用于通信的功能层,包含一组接口函数,这些函数实际就是 *** 作 socket 文件句柄文件描述符;
一个 TCP 连接由四要素【源IP、源Port、目标IP、目标Port】唯一标识,也即 socket 由这四要素唯一确定;
一个 TCP 连接的建立也就是客户端、服务端创建了相对应的一对 socket,客户端和服务端之间的通信也就是这对 socket 间的通信(物理层面是网卡在发送/接收比特流数据);
3) 一个服务与另一个服务建立连接,他们的端口是什么呢 ?
客户端发出请求端口号是随机的,服务端是进程监听的端口号;
2、socket 主要函数介绍
1、进程通信,一个进程只有一个监听 socket,connect socket 是针坦拆对一个客户的一个连接的,有很多个; 2、connect 函数内部在发起请求前会找系统随机一个端口号; 3、连接建立后,客户端发起请求传输数据,服务端会直接交给 connect socket 处理,不会交给监听 socket 处理;
4、监听 socket 在处理客户端请求时,如果此时其他客户端发请求过来,监听 socket 是没法处理的,此时系统会维护请求队列由 backlog 参数指定;
全连接队列(completed connection queue)
半连接队列(incomplete connection queue)
Linux 内核 2.2 版本之前 ,backlog 的大小等于全连接队列和半连接队列之和;
Linux 内核 2.2 版本之后 ,backlog 的大小之和全连接队列有关系:
半连接队列大小由 /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog 文件指定,可以开很大;
全连接队列大小由 /proc/sys/net/core/somaxconn 文件和 backlog 参数指定,取两个中的最小值;
tomcat acceptCount 就是配置全连接队列大小;
3、socket 函数在建立连接和数据传输的大概使用情况
4、TCP首部结构
1)2的16次方等于 65536,所以系统中端口号的限制个数为 65536,一般1024以下端口被系统占用;
2)标志位这里是 6 个,还有其他标志位的,只是这 6 个标志位常用;
3)seq 序列号,ack 确认序列号,序列号在数据传输时分包用到。三次握手时 seq 序列号是随机的,没有实际意义;
4)TCP 包首部后面接着的是 IP 包首部,再紧接着的是以太网包首部,其实都是加 0101010101 二进制位;
几个常用标志位,首先一个标志位占一个 bit 位,只能是二进制中的 1 或 0;
1)SYN ,简写 S ,请求标志位,用来建立连接。在TCP三次握手中收到带有该标志位的数据包,表示对方想与己方建立连接;
2)ACK ,简写【.】 ,请求确认/应答标志位,用于对对方的请求进行应答,对方收到含该标志位的数据包,会知道己方存在且可用。也会用在连接建立之后,己方发送响应数据给对方的数据包中;
3)FIN ,简写 F ,请求断开标志位,用于断开连接。对方收到己方的含该标志位的数据包,就知道己方想与它断开连接,不再保持连接;
4)RST ,简写 R ,请求复位标志位,因网络或己方服务原因导致有数据包丢失,己方接收到的数据包序列号与上一个数据包的序列号不衔接,那己方会发送含该标志位的数据包告诉对方,对方接收到含该标志位的数据包就知道己方要求它重新三次握手建立连接并重新发送丢失的数据包,一般断点续传会用到该标志位;
还有就是如果对方发过来的数据错了,有问题,己方也会发送含该标志位的数据包;
5)PSH ,简写 P ,推送标志位,表示收到数据包后要立即交给应用程序去处理,不应该放在缓存中,read()/write() 都有缓存区;
6)URG ,简写 U ,紧急标志位,该标志位表示 tcp 包首部中的紧急指针域有效,督促中间层尽快处理;
7)ECE,在保留位中;
8)CWR,在保留位中;
5、TCP 抓包
1)服务端会根据自身情况,没有要处理的数据时会把第二次和第三次挥手合并成一次挥手,此时标志位 FIN=1 / ACK=1;
2)MSL 是 Maximum Segment Lifetime 缩写,指数据包在网络中最大生存时间,RFC 建议是 2分钟;
详细描述:
1)客户端、服务端都可以主动发起断开连接;
2)第一次挥手,客户端向服务端发送含 FIN=1 标志位的数据包,随机序列号 seq=m,此时客户端状态由 ESTABLISHED 变为 FIN_WAIT_1 ;
3)第二次挥手,服务端收到含 FIN=1 标志位的数据包,就知道客户端要断开连接,服务端会向客户端发送含 ACK=1 标志位的应答数据包,确认序列号 ack=m+1,此时服务端状态由 ESTABLISHED 变为 CLOSE_WAIT ;
4)客户端收到含 ACK=1 标志位的应答数据包,知道服务端的可以断开的意思,此时客户端状态由 FIN_WAIT_1 变为 FIN_WAIT_2 ;(第一、二次挥手也只是双方交换一下意见而已)
5)第三次挥手,服务端处理完剩下的数据后再次向客户端发送含 FIN=1 标志位的数据包,随机序列号 seq=n,告诉客户端现在可以真正的断开连接了,此时服务端状态由 CLOSE_WAIT 变为 LAST_ACK ;
6)第四次挥手,客户端收到服务端再次发送的含 FIN=1 标志位的数据包,就知道服务端处理好了可以断开连接了,但是客户端为了慎重起见,不会立马关闭连接,而是改状态,且向服务端发送含 ACK=1 标志位的应答数据包,确认序列号 ack=n+1,此时客户端状态由 FIN_WAIT_2 变为 TIME_WAIT ;
等待 2 个MSL 时间还是未收到服务端发过来的数据,则表明服务端已经关闭连接了,客户端也会关闭连接释放资源,此时客户端状态由 TIME_WAIT 变为 CLOSED ;
也就是说 TIME_WAIT 状态存在时长在 1~4分钟;
7)服务端收到含 ACK=1 标志位的应答数据包,知道客户端确认可以断开了,就立即关闭连接释放资源,此时服务端状态由 LAST_ACK 变为 CLOSED ;
SYN 洪水攻击(SYN Flood)
是一种 DoS攻击(拒绝服务攻击),大概原理是伪造大量的TCP请求,服务端收到大量的第一次握手的数据包,且都会发第二次握手数据包去回应,但是因为 IP 是伪造的,一直都不会有第三次握手数据包,导致服务端存在大量的半连接,即 SYN_RCVD 状态的连接,导致半连接队列被塞满,且服务端默认会发 5 个第二次握手数据包,耗费大量 CPU 和内存资源,使得正常的连接请求进不来;
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