TCP三次握手，四次挥手

野性酷女 2022-05-29 13:53 348阅读 0赞

通俗、简单的讲一下TCP的连接过程。

首先TCP是一种面向连接的，稳定可靠安全的一种传输字节流的方式。

根据书本，我先把TCP的报文格式给大家列一下。

主要就是一些 seq随机序号，用来产生随机值方便校验。SYN发起建立连接标志位。FIN发起关闭连接标志物。RST发起重新连接的标志位。

ack=发起方的seq+1，用来校验。

具体看下面：

1 序号：seq序号，占32位，用来标识从TCP源端向目的端发送的字节流，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标志位为1时，确认序号字段才有效，ack=Seq+1。  
3 标志位：共6个，即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等，具体含义如下：  
       （A）URG：紧急指针（urgent pointer）有效。  
       （B）ACK：确认序号有效。  
       （C）PSH：接收方应该尽快将这个报文交给应用层。  
       （D）RST：重置连接。  
       （E）SYN：发起一个新连接。  
       （F）FIN：释放一个连接。

需要注意的是：  
（A）不要将确认序号Ack与标志位中的ACK搞混了。

（B）确认方ack=发起方seq+1，两端配对。

# 3次握手过程详解（建立连接） #

所谓三次握手即建立TCP连接，就是指建立一个TCP连接时，需要客户端和服务器进行三次通信。就像打电话：

A：喂，你好听到了吗？ （第一次）                    （本次目的：发起请求）

B：我听到了，那你听的到我说话吗？ （第二次）  （本次目的：服务器能够收到客户端的）

A：我也听到了 （第三次）                                （本次目的：客户端能够收到服务器的

图解：

![70][]

（1）第一次握手：

客户端将标志位SYN置为1，随机产生一个值seq=x，然后把数据包发给服务器，然后客户端进入SYN\_SENT(建立连接发送状态)状态，等待服务器的回复。

（2）第二次握手：

服务器首先看到数据包的SYN=1，就知道这是要发起建立连接，然后服务器把SYN置为1，同时把ACK置为1（表示确认收到信息），然后产生一个随机值seq=y，然后把ack=客户端的seq即x+1，然后把数据包传给客服端，服务器就进入SYN\_RCVD（建立连接收到状态）状态。

（3）第三次握手：

客户端收到数据包后，发现SYN和ACK都为1，表示这是建立连接的部分，然后也收到了我刚才发的数据包，然后对比检验服务器发的ack是不是等于=x+1，是的话校验成功。然后客户端也把ACK置为1，表示收到了服务器的序号。然后把ack=y+1发送给服务器，进入ESTABLISHED（建立状态），服务器和客户端完成三次握手，就可以开始传输数据了。

SYN攻击：

在三次握手过程中，服务器收到客户端的SYN请求连接后，需要发进入SYN\_REVD状态（等待），SYN攻击就是客户端在短时间内伪造大量不存在的IP地址，并向服务器不断地发送SYN包，服务器回复确认包，并等待客户端的确认，由于源地址是不存在的，因此，服务器需要不断重发直至超时，数据量过大，从而引起网络堵塞甚至系统瘫痪。

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。

# 4次挥手过程详解（关闭连接） #

三次握手耳熟能详，四次挥手估计就少有人知道了。所谓四次挥手（Four-Way Wavehand）即终止TCP连接，就是指断开一个TCP连接时，需要客户端和服务端总共发送4个包以确认连接的断开。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。

我们还是以打电话来说明：

A：那这次先聊到这里，我们挂了吧。                                      （第一次目的：客户端发起关闭FIN请求）

B：好，我知道了（表示回复客户端的关闭）。                          （第二次目的：服务器收到客户端关闭请求，并回复ACK=1）

B：那我们聊到这里，那我挂了？                                            （第三次目的：服务器向客户端FIN关闭请求）

A：好的，拜拜        （发一个ACK=1，服务器就关闭了）            （第四次目的：服务器收到ACK然后关闭，结束）

还是先看图解：

![70 1][]

具体流程看下面（下面会讲为什么是三次握手，为什么是四次挥手）

第一次挥手：

Client发送一个FIN，用来关闭Client到Server的数据传送，Client进入FIN\_WAIT\_1状态。

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相同，一个FIN占用一个序号），Server进入CLOSE\_WAIT状态。

第三次挥手：

Server发送一个FIN，用来关闭Server到Client的数据传送，Server进入LAST\_ACK状态。

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，完成四次挥手。

# 最后一个问题： #

# 为什么建立连接是三次握手，而关闭连接却是四次挥手呢？ #

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，仅仅表示客户端不再发送数据了但是可能还在接收数据，服务器也未必全部数据都发送给对方了，（服务器可能还在发数据）所以服务器可以立即close，也可以发完数据给对方后，再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接，因此，服务器会把ACK和FIN一般都会分开发送。 先发ACK表示我收到你关闭请求了。然后会等自己发完以后，再去发送FIN请求。（而在建立连接的时候， ACK和SYN是一起发的。关闭的时候ACK先发，FIN后发，因为一般确保服务器数据发完了才会关闭）。

通俗的说： 你总不能说关闭，我马上就关了吧，也要等我把话说完。多出的一步，就是服务器把ACK和FIN分开发了，等待把数据传完才发送FIN请求。

二：简单的说一下**time\_wait**和**close\_wait**

**time\_wait**是在**tcp**四次挥手的时候，客户端主动发送关闭连接时候，最后一步的等待时间，通常是**2MSL**(也就是**2**倍的数据包在网络传输的时间周期)

1.防止上一次连接中的包，迷路后重新出现，影响新连接（经过2MSL，上一次连接中所有的重复包都会消失）

2. 可靠的关闭TCP连接。在主动关闭方发送的最后一个 ack(fin) ，有可能丢失，这时被动方会重新发fin, 如果这时主动方处于 CLOSED 状态 ，就会响应 rst 而不是 ack。所以主动方要处于 TIME\_WAIT 状态，而不能是 CLOSED 。另外这么设计TIME\_WAIT 会定时的回收资源，并不会占用很大资源的，除非短时间内接受大量请求或者受到攻击。

自己通俗解释：

1防止服务器可能会出现丢失的包,如果没有等待的话，这个丢失的包，可能会传给下一次新的连接。2MSL就是2倍的数据包在网络生存的最大时间。

2也防止客户端在发送最后一个ACK时，出现了丢失，如果有2倍的MSL time\_wait 可以让他进行重新关闭，否则新来的连接会不成功，因为服务器处于 last\_ack，会rst掉新的SYN连接

**https://www.jianshu.com/p/44655bff60a4**

**close\_wait**是在**tcp**四次挥手的时候，当服务端收到客户端发来的**FIN**关闭请求，立即恢复了**ACK**确定数据包。从发送这个**ACK**包到服务端主动调用**close**()方法发送**FIN**请求时的时间，称为**close\_wait**。主要是服务端受到**FIN**关闭的时候，服务端可能还有数据正在发送，不能够马上也关闭，需要等数据发送完成以后，才会主动发送**FIN**。所以会先发送**ACK**确定包，隔出一段时间才发送**FIN**数据包。

[70]: /images/20220529/0c0fafc0d7664a528ea78245eca41127.png
[70 1]: /images/20220529/e33585e9f1f142ee8ed6e01784b6bd17.png