1. 字段含義

1.1 狀態字段

• ACK 報文是用來應答的，SYN 報文是用來同步的
• LISTEN：偵聽來自遠方TCP端口的連接請求
• SYN-SENT：在發送連接請求后等待匹配的連接請求
• SYN-RECETVED：在收到和發送一個連接請求后等待對連接請求的確認
• ESTABLISHED：代表一個打開的連接，數據可以傳送給用戶
• FIN-WAIT-1：等待遠程TCP的連接中斷請求，或先前的連接中斷請求的確認
• FIN-WAIT-2：從遠程TCP等待連接中斷請求
• CLOSE-WAIT：等待從本地用戶發來的連接中斷請求
• CLOSING：等待遠程TCP對連接中斷的確認
• LAST-ACK：等待原來發向遠程TCP的連接中斷請求的確認
• TIME-WAIT：等待足夠的時間以確保遠程TCP接收到連接中斷請求的確認
• CLOSED：沒有任何連接狀態

1.2 傳輸中的涉及字段（重點字段）

• 序號：Seq序號，占32位，用來標識從TCP源端向目的端發送的字節流，發起方發送數據時對此進行標記

• 確認序號：Ack 序號，占32位，只有 ACK 標志位 為1時，確認序號字段才有效，Ack = Seq+1

• 標志位

  • URG：緊急指針（urgent pointer）有效
  • ACK：確認序號有效（用來應答的）
  • SYN：發起一個新連接（用來同步的）
  • PSH：接收方應該盡快將這個報文交給應用層
  • RST：重置連接
  • FIN：釋放一個連接

注意：

不要將確認序號 Ack 與標志位中的 ACK 搞混了

確認方Ack=發起方Req+1，兩端配對

2. 三次握手

2.1 原理

剛開始客戶端處于 Closed 的狀態，服務端處于 Listen 狀態。

第一次握手：客戶端給服務端發一個 SYN 報文，并指明客戶端的初始化序列號 ISN?，此時客戶端處于 SYN_SEND 狀態。

第二次握手：服務器收到客戶端的 SYN 報文之后，會以自己的 SYN 報文作為應答，并且也是指定了自己的初始化序列號 ISN(s) ，同時會把客戶端的 ISN + 1 作為 ACK 的值，表示自己已經收到了客戶端的 SYN，此時服務器處于SYN_RCVD 的狀態。

第三次握手：客戶端收到 SYN 報文之后，會發送一個 ACK 報文，當然，也是一樣把服務器的 ISN + 1 作為 ACK 的值，表示已經收到了服務端的 SYN 報文，此時客戶端處于 ESTABLISHED 狀態。服務器收到 ACK 報文之后，也處于 ESTABLISHED 狀態，此時，雙方已建立起了鏈接。

2.2 作用

（1）確認雙方的接受能力、發送能力是否正常。

（2）指定自己的初始化序列號，為后面的可靠傳送做準備。

（3）如果是 HTTPS 協議的話，三次握手這個過程，還會進行數字證書的驗證以及加密密鑰的生成。

2.3 涉及問題

為什么需要三次握手，兩次不行嗎？

第三次握手的必要性

（ISN）是固定的嗎？

什么是半連接隊列？

三次握手過程中可以攜帶數據嗎？

如果第三次握手丟失了，客戶端服務端會如何處理？

SYN攻擊
什么是SYN攻擊（SYN Flood）？如何檢測SYN攻擊？如何防御SYN攻擊？

3. 四次揮手

3.1 原理

剛開始雙方都處于 ESTABLISHED 狀態，假如是客戶端先發起關閉請求

第一次揮手：客戶端發送一個 FIN 報文，報文中會指定一個序列號。此時客戶端處于 FIN_WAIT1 狀態。

第二次揮手：服務端收到 FIN 之后，會發送 ACK 報文，且把客戶端的序列號值 +1 作為 ACK 報文的序列號值，表明已經收到客戶端的報文了，此時服務端處于 CLOSE_WAIT 狀態。

第三次揮手：如果服務端也想斷開連接了，和客戶端的第一次揮手一樣，發給 FIN 報文，且指定一個序列號。此時服務端處于 LAST_ACK 的狀態。

第四次揮手：客戶端收到 FIN 之后，一樣發送一個 ACK 報文作為應答，且把服務端的序列號值 +1 作為自己 ACK 報文的序列號值，此時客戶端處于 TIME_WAIT 狀態。

需要過一陣子以確保服務端收到自己的 ACK 報文之后，就處于關閉連接了，進入 CLOSED 狀態。

3.2 涉及問題

（TIME WAIT）為什么客戶端發送 ACK 之后不直接關閉，而是要等一陣子才關閉？

揮手為什么需要四次？

四次揮手釋放連接時，等待 2MSL 的意義？

為什么 TIME_WAIT 狀態需要經過2MSL（最大報文段生存時間）才能返回到 CLOSE 狀態？

總結

以上是生活随笔為你收集整理的建立TCP连接时的三次握手与四次挥手问题的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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