TCP握手协定
在TCP/IP协定中,TCP协定提供牢靠的连贯服务,采纳三次握手建设一个连贯.
第一次握手:建设连贯时,客户端发送syn包(syn=j)到服务器,并进入SYN_SEND状态,期待服务器确认;
SYN:同步序列编号(Synchronize Sequence Numbers)
第二次握手:服务器收到syn包,必须确认客户的SYN(ack=j+1),同时本人也发送一个SYN包(syn=k),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态;
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),此包发送结束,客户端和服务器进入ESTABLISHED状态,实现三次握手.
实现三次握手,客户端与服务器开始传送数据.
A与B建设TCP连贯时:首先A向B发SYN(同步申请),而后B回复SYN+ACK(同步申请应答),最初A回复ACK确认,这样TCP的一次连贯(三次握手)的过程就建设了!
一、TCP报文格式
TCP/IP协定的详细信息参看《TCP/IP协定详解》三卷本。上面是TCP报文格式图:
图1 TCP报文格式
上图中有几个字段须要重点介绍下:
(1)序号:Seq序号,占32位,用来标识从TCP源端向目标端发送的字节流,发起方发送数据时对此进行标记。
(2)确认序号:Ack序号,占32位,只有ACK标记位为1时,确认序号字段才无效,Ack=Seq+1。
(3)标记位:共6个,即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等,具体含意如下:
(A)URG:紧急指针(urgent pointer)无效。
(B)ACK:确认序号无效。
(C)PSH:接管方应该尽快将这个报文交给应用层。
(D)RST:重置连贯。
(E)SYN:发动一个新连贯。
(F)FIN:开释一个连贯。
须要留神的是:
(A)不要将确认序号Ack与标记位中的ACK搞混了。
(B)确认方Ack=发起方Req+1,两端配对。
二、三次握手
所谓三次握手(Three-Way Handshake)即建设TCP连贯,就是指建设一个TCP连贯时,须要客户端和服务端总共发送3个包以确认连贯的建设。 在socket编程中, 这一过程由客户端执行connect来触发,整个流程如下图所示:
图2 TCP三次握手
(1)第一次握手:Client将标记位SYN置为1,随机产生一个值seq=J,并将该数据包发送给Server,Client进入SYN_SENT状态,期待Server确认。
(2)第二次握手:Server收到数据包后由标记位SYN=1晓得Client申请建设连贯,Server将标记位SYN和ACK都置为1,ack=J+1,随机产生一个值seq=K,并将该数据包发送给Client以确认连贯申请,Server进入SYN_RCVD状态。
(3)第三次握手:Client收到确认后,查看ack是否为J+1,ACK是否为1,如果正确则将标记位ACK置为1,ack=K+1,并将该数据包发送给Server,Server查看ack是否为K+1,ACK是否为1,如果正确则连贯建设胜利,Client和Server进入ESTABLISHED状态,实现三次握手,随后Client与Server之间能够开始传输数据了。
SYN攻打:
在三次握手过程中,Server发送SYN-ACK之后,收到Client的ACK之前的TCP连贯称为半连贯(half-open connect),此时Server处于SYN_RCVD状态,当收到ACK后,Server转入ESTABLISHED状态。SYN攻打就是Client在短时间内伪造大量不存在的IP地址,并向Server一直地发送SYN包,Server回复确认包,并期待Client的确认,因为源地址是不存在的,因而,Server须要一直重发直至超时,这些伪造的SYN包将产工夫占用未连贯队列,导致失常的SYN申请因为队列满而被抛弃,从而引起网络梗塞甚至零碎瘫痪。SYN攻打时一种典型的DDOS攻打,检测SYN攻打的形式非常简单,即当Server上有大量半连贯状态且源IP地址是随机的,则能够判定受到SYN攻打了,应用如下命令能够让之现行:
#netstat -nap | grep SYN_RECV
三、四次挥手
三次握手耳熟能详,四次挥手预计就 , 所谓四次挥手(Four-Way Wavehand )即终止TCP连贯,就是指断开一个TCP连贯时,须要客户端和服务端总共发送4个包以确认连贯的断开。 在socket编程中, 这一过程 由客户端或服务端任一方执行close来触发,整个流程如下图所示:
图3 TCP四次挥手
因为TCP连贯时全双工的,因而,每个方向都必须要独自进行敞开,这一准则是当一方实现数据发送工作后,发送一个FIN来终止这一方向的连贯,收到一个FIN只是意味着这一方向上没有数据流动了,即不会再收到数据了,然而在这个TCP连贯上依然可能发送数据,直到这一方向也发送了FIN。首先进行敞开的一方将执行被动敞开,而另一方则执行被动敞开,上图形容的即是如此。
(1)第一次挥手:Client发送一个FIN,用来敞开Client到Server的数据传送,Client进入FIN_WAIT_1状态 。
(2)第二次挥手:Server收到FIN后 ,发送一个ACK给Client,确认序号为收到序号+1(与SYN雷同,一个FIN占用一个序号),Server进入CLOSE_WAIT状态 。
(3)第三次挥手:Server发送一个FIN,用来敞开Server到Client的数据传送,Server进入LAST_ACK状态。
(4)第四次挥手:Client收到FIN后,Client进入TIME_WAIT状态,接着发送一个ACK给Server,确认序号为收到序号+1 , Server进入CLOSED状态, 实现四次挥手。
下面是一方被动敞开,另一方被动敞开的状况,理论中还会呈现同时发动被动敞开的状况,具体流程如下图:
图4 同时挥手
流程和状态在上图中曾经很明了了,在此不再赘述,能够参考后面的四次挥手解析步骤。
四、附注
对于三次握手与四次挥手通常都会有典型的面试题,在此提出供有需要的XDJM们参考:
(1)三次握手是什么或者流程?四次握手呢?答案后面剖析就是。
(2)为什么建设连贯是三次握手,而敞开连贯却是四次挥手呢?
这是因为服务端在LISTEN状态下,收到建设连贯申请的SYN报文后,把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。而敞开连贯时,当收到对方的FIN报文时,仅仅示意对方不再发送数据了然而还能接收数据,己方也未必全副数据都发送给对方了,所以己方能够立刻close,也能够发送一些数据给对方后,再发送FIN报文给对方来表示同意当初敞开连贯,因而,己方ACK和FIN个别都会离开发送。
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