TCP/IP 三次握手和四次挥手
方案
TCP建立連接為什么是三次握手，而不是兩次或四次？
TCP，名為傳輸控制協議，是一種可靠的傳輸層協議，IP協議號為6。
順便說一句，原則上任何數據傳輸都無法確保絕對可靠，三次握手只是確保可靠的基本需要。
舉個日常例子，打電話時我們對話如下：
對應為客戶端與服務器之間的通信：
于是有了如下對話：
我：1+1等于幾？
她：2,2+2等于幾？
我：4
首先兩個人約定協議
1.感覺網絡情況不對的時候，任何一方都可以發起詢問
2.任何情況下，若發起詢問后5秒還沒收到回復，則認為網絡不通
3.網絡不通的情況下等1min路由器之后再發起詢問
對于我而言，發起 “1+1等于幾”的詢問后
1. 若5s內沒有收到回復，則認為網絡不通
2. 若收到回復，則我確認①我能聽到她的消息 ②她能聽到我的消息，然后回復她的問題的答案
對于她而言，當感覺網絡情況不對的時候
1. 若沒有收到我的詢問，則她發起詢問
2. 若收到“1+1等于幾”，則她確認 ①她可以聽到我的消息，然后回復我的問題的答案和她的問題“2，2+2等于幾”
3. 若5s內沒有收到我的回復“4”，則她確認 ②我聽不見她的消息
4. 若5s內收到了我的回復“4”，則她確認 ②我可以聽見她的消息
這樣，如果上面的對話得以完成，就證明雙方都可以確認自己可以聽到對方的聲音，對方也可以聽到自己的聲音！
這個故事可以解釋TCP為什么要三次握手嗎 ... 囧
關于四次揮手
先由客戶端向服務器端發送一個FIN，請求關閉數據傳輸。
當服務器接收到客戶端的FIN時，向客戶端發送一個ACK，其中ack的值等于FIN+SEQ
然后服務器向客戶端發送一個FIN，告訴客戶端應用程序關閉。
當客戶端收到服務器端的FIN是，回復一個ACK給服務器端。其中ack的值等于FIN+SEQ
為什么要4次揮手？
確保數據能夠完整傳輸。
當被動方收到主動方的FIN報文通知時，它僅僅表示主動方沒有數據再發送給被動方了。
但未必被動方所有的數據都完整的發送給了主動方，所以被動方不會馬上關閉SOCKET,它可能還需要發送一些數據給主動方后，
再發送FIN報文給主動方，告訴主動方同意關閉連接，所以這里的ACK報文和FIN報文多數情況下都是分開發送的。
一、TCP報文格式
TCP報文格式圖：
上圖中有幾個字段需要重點介紹下：
（1）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。
（2）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。
（3）標志位：共6個，即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等，具體含義如下：
（A）URG：緊急指針（urgent pointer）有效。
（B）ACK：確認序號有效。
（C）PSH：接收方應該盡快將這個報文交給應用層。
（D）RST：重置連接。
（E）SYN：發起一個新連接。
（F）FIN：釋放一個連接。
需要注意的是：
（A）不要將確認序號Ack與標志位中的ACK搞混了。
（B）確認方Ack=發起方Req+1，兩端配對。
二、三次握手
TCP(Transmission Control Protocol) 傳輸控制協議
TCP是主機對主機層的傳輸控制協議，提供可靠的連接服務，采用三次握手確認建立一個連接
位碼即tcp標志位,有6種標示:
- SYN(synchronous建立聯機)
- ACK(acknowledgement 確認)
- PSH(push傳送)
- FIN(finish結束)
- RST(reset重置)
- URG(urgent緊急)
- Sequence number(順序號碼)
- Acknowledge number(確認號碼)?
- establish ?建立，創建
所謂三次握手（Three-Way Handshake）即建立TCP連接，是指建立一個TCP連接時，需要客戶端和服務端總共發送3個包以確認連接的建立。在socket編程中，這一過程由客戶端執行connect來觸發，整個流程如下圖所示：
（1）第一次握手：Client將標志位SYN置為1，隨機產生一個值seq=J，并將該數據包發送給Server，Client進入SYN_SENT狀態，等待Server確認。
（2）第二次握手：Server收到數據包后由標志位SYN=1知道Client請求建立連接，Server將標志位SYN和ACK都置為1，ack (number )=J+1，隨機產生一個值seq=K，并將該數據包發送給Client以確認連接請求，Server進入SYN_RCVD狀態。
（3）第三次握手：Client收到確認后，檢查ack是否為J+1，ACK是否為1，如果正確則將標志位ACK置為1，ack=K+1，并將該數據包發送給Server，Server檢查ack是否為K+1，ACK是否為1，如果正確則連接建立成功，Client和Server進入ESTABLISHED狀態，完成三次握手，隨后Client與Server之間可以開始傳輸數據了。
SYN攻擊：
在三次握手過程中，Server發送SYN-ACK之后，收到Client的ACK之前的TCP連接稱為半連接（half-open connect），此時Server處于SYN_RCVD狀態，當收到ACK后，Server轉入ESTABLISHED狀態。SYN攻擊就是Client在短時間內偽造大量不存在的IP地址，并向Server不斷地發送SYN包，Server回復確認包，并等待Client的確認，由于源地址是不存在的，因此，Server需要不斷重發直至超時，這些偽造的SYN包將長時間占用未連接隊列，導致正常的SYN請求因為隊列滿而被丟棄，從而引起網絡堵塞甚至系統癱瘓。SYN攻擊時一種典型的DDOS攻擊，檢測SYN攻擊的方式非常簡單，即當Server上有大量半連接狀態且源IP地址是隨機的，則可以斷定遭到SYN攻擊了，使用如下命令可以讓之現行：
三、四次揮手
三次握手耳熟能詳，四次揮手估計就..所謂四次揮手（Four-Way Wavehand）即終止TCP連接，就是指斷開一個TCP連接時，需要客戶端和服務端總共發送4個包以確認連接的斷開。在socket編程中，這一過程由客戶端或服務端任一方執行close來觸發，整個流程如下圖所示：
由于TCP連接時全雙工的，因此，每個方向都必須要單獨進行關閉，這一原則是當一方完成數據發送任務后，發送一個FIN來終止這一方向的連接，收到一個FIN只是意味著這一方向上沒有數據流動了，即不會再收到數據了，但是在這個TCP連接上仍然能夠發送數據，直到這一方向也發送了FIN。首先進行關閉的一方將執行主動關閉，而另一方則執行被動關閉，上圖描述的即是如此。
（1）第一次揮手：Client發送一個FIN，用來關閉Client到Server的數據傳送，Client進入FIN_WAIT_1狀態。
（2）第二次揮手：Server收到FIN后，發送一個ACK給Client，確認序號為收到序號+1（與SYN相同，一個FIN占用一個序號），Server進入CLOSE_WAIT狀態。
（3）第三次揮手：Server發送一個FIN，用來關閉Server到Client的數據傳送，Server進入LAST_ACK狀態。
（4）第四次揮手：Client收到FIN后，Client進入TIME_WAIT狀態，接著發送一個ACK給Server，確認序號為收到序號+1，Server進入CLOSED狀態，完成四次揮手。
上面是一方主動關閉，另一方被動關閉的情況，實際中還會出現同時發起主動關閉的情況，具體流程如下圖：
流程和狀態在上圖中已經很明了了，在此不再贅述，可以參考前面的四次揮手解析步驟。
四、附注
關于三次握手與四次揮手通常都會有典型的面試題，在此提出供有需求的同學們參考：
（1）三次握手是什么或者流程？四次握手呢？答案前面分析就是。
（2）為什么建立連接是三次握手，而關閉連接卻是四次揮手呢？
這是因為服務端在LISTEN狀態下，收到建立連接請求的SYN報文后，把ACK和SYN放在一個報文里發送給客戶端。而關閉連接時，當收到對方的FIN報文時，僅僅表示對方不再發送數據了但是還能接收數據，己方也未必全部數據都發送給對方了，所以己方可以立即close，也可以發送一些數據給對方后，再發送FIN報文給對方來表示同意現在關閉連接，因此，己方ACK和FIN一般都會分開發送。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的TCP/IP 三次握手和四次挥手的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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