TCP三次握手四次挥手

Posted 2021-06-30 You295

TCP三次握手四次挥手（二）

• 知识点总结
• • 1.TCP为什么采用三次握手，而不是两次或者四次握手
  • 2.为什么客户端和服务端的初始序列号ISN是不相同的呢
  • 3.为什么连接的时候是三次握手但是关闭的时候确是四次挥手呢
  • 4.为什么TIME_WAIT状态需要经过2MSL（最大报文段生存时间）才能返回到CLOSE状态呢
  • 5.如果已经建立了连接，但是客户端突然出现故障了怎么办（保活机制）
  • 6.三次握手可以携带数据吗
  • 7.一台主机上出现大量的CLOSE_WAIT是什么原因，要怎么处理呢
  • 8.一台主机上出现大量的TIME_WAIT是什么原因，要怎么处理呢
  • 9.TCP三次握手如果失败了，服务端将会怎么处理
  • 10.什么是半连接队列

知识点总结

1.TCP为什么采用三次握手，而不是两次或者四次握手

（1）TCP提供可靠的面向连接服务，TCP是双工的，即任何一端都可以发送数据，也可以接收数据，但是需要有一个发送序列号和一个接收序列号。
（2）TCP三次握手的目的是同步连接双方的序列号和确认号，并且交换tcp窗口大小信息，确认双方都具有收发信息的能力。

若现在改成两次握手，是可能发生死锁问题的。例子如下：假设c给s发送一个连接请求分组，s收到了这个分组，并且发送了确认应答信息。按照两次的握手协议，s认为已经成功建立连接了，可以开始发送数据分组。但是，c在s的应答分组在传输中被丢失的情况下，将不知道s是否已经准备好了，不知道s建立了什么样的序列号，c甚至不知道s是否已经接收的到了自己的连接请求信息，在这种情况之下，c认为还没有成功建立连接，会忽略s发来的任何数据分组，只是在等待连接确认应答分组。然而s在发出的分组超时后，重复发出同样的分组，这样就形成了死锁。

2.为什么客户端和服务端的初始序列号ISN是不相同的呢

（1）因为网络中的报文会延迟，会复制重发，也有可能丢失，这样就会造成不同链接之间相互产生影响，所以为了避免互相影响，客户端和服务端的初始序列号是随机且不相同的。

3.为什么连接的时候是三次握手但是关闭的时候确是四次挥手呢

（1）当s收到c的SYN连接请求报文后，可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来做应答的，SYN报文使用做同步的。但是在关闭连接时，当s端收到FIN报文时，很有可能不会立即关闭SOCKET，所以只是先回复一个ACK报文，告诉c端，“你发送的FIN报文我收到了” 。只有等到我s端的所有报文都发送完了，我才可以发送FIN报文，因此不能一起发送，多了一次。故需要四次挥手。

4.为什么TIME_WAIT状态需要经过2MSL（最大报文段生存时间）才能返回到CLOSE状态呢

（1）按照原理来讲，此时我们四个报文段都已经发送完毕了，应该可以直接进入CLOSE状态了，但是我们必须要设想网络是不可靠的，有可能最后一个ACK丢失掉。故TIME_WAIT状态就是就是用来重新发送可能丢失掉的ACK报文。在c发出最后的ACK报文回复后，该ACK可能丢失，s如果没有收到ACK，将不断重复发送FIN片段。所以c不能够立即关闭，它必须确认s收到了该ACK。

5.如果已经建立了连接，但是客户端突然出现故障了怎么办（保活机制）

（1）TCP设有一个保活计时器，客户端如果出现故障，服务器不能一直等下去，白白的浪费资源。服务器每收到一次客户端的请求后都会重新复位这个计时器，时间通常是设置为2小时，如果两小时还没有收到客户端的任何数据，服务器就会发送一个探测报文段，以后每隔75秒发送一次。若一连发送十个探测报文仍然没有反应，服务器就会认为客户端出了故障，接着就关闭连接。

6.三次握手可以携带数据吗

（1）第一次和第二次握手不可以携带数据，然而第三次握手是可以携带数据的。如果说第一次可以携带数据的话，如果有人想要恶意攻击服务器，每次都在第一次握手中的SYN中放入大量的数据，重复发送大量的SYN报文段，此时服务器就会花费大量的内存空间来缓冲这些报文，服务器就会很容易受到攻击了。

7.一台主机上出现大量的CLOSE_WAIT是什么原因，要怎么处理呢

CLOSE_WAIT是被动关闭方收到FIN请求进行回复之后的状态，等待上层程序进行进一步的处理，，如果出现了大量的CLOSE_WAIT，则可能是被动关闭方主机程序中忘了最后一步断开连接后调用close释放资源。这可看做为是一个BUG，需加上对应的close即可以解决问题。

8.一台主机上出现大量的TIME_WAIT是什么原因，要怎么处理呢

TIME_WAIT是主动关闭方出现的，主机上出现大量的TIME_WAIT说明这台机子上发起了大量的主动关闭连接。这时应该去调节TIME_WAIT的等待时间。常见于一些爬虫服务器。

9.TCP三次握手如果失败了，服务端将会怎么处理

握手失败的原因有两种：第一种服务端没有收到SYN，则什么都不需要做，不需要去处理；第二种服务端回复了SYN+ACK以后，长时间没有收到ACK响应，则超时后就会发送重置连接报文段，释放资源。

10.什么是半连接队列

服务器第一次收到客户端的SYN后，就会处于SYN_RECD状态，这时双方还没有完全建立连接。服务器就会把这种状态下的请求连接放在一个队列里，我们把这种队列称为半连接队列。全连接队列就是已经完成了三次握手，建立起来的就会放在全连接队列里，如果队列满了就会出现丢包现象。