三次握手


我们先提出一些问题,但是我们暂且不回答这些问题,下面我会尽我所能详尽地讲解TCP的三次握手过程,然后看完你可以在评论区留下你对问题的答案,我们可以一起探讨。

  • 为什么要握手
  • 为什么是三次而不是两次或者四次
  • 相比不需要握手的UDP有什么优点和缺点
  • 握手的过程可以携带数据吗
  • 握手的过程会带来什么安全问题吗

TCP被称为是面向连接的,这是因为一个应用进程可以开始向另一个应用进程发送数据之前,这两个进程必须先互相“握手”,以建立确保数据传输的参数。

下面放一张图



首先cilent向server发送SYN(用于建立连接的字段)报文,这里seq取一个随机数(不知道seq作用的可以另外单独理解,不妨碍理三次握手),这个报文是不携带数据的,然后发送完之后,cilent就变成SYN_SENT状态(等待接受ack报文)并且可能建立发送缓冲区,然后server接受到cilent的请求连接报文之后(第一次握手),发送SYN-ACK报文,同样不携带数据,在这一时间也可能建立接受缓冲区,注意到这里,因为这个特质,导致服务器可能被洪范攻击

(假如攻击者发送大量TCP SYN报文(第一次握手),然后又不进行第三次握手,服务器就要为这些大量的第一次握手分配资源(比如缓存),导致服务器的连接资源被消耗殆尽(当然魔高一尺,道高一丈,有一种防御系统SYNcookie可以应对))

最后客户端接受到SYN-ACK报文后发送第三次握手,注意这一次握手是可以携带数据的

整个过程就像你游戏开语音,你进去csgo的时候,会主动开麦(客户端),喂喂听得到吗,然后队友说能听到,你能听到我的吗(第二次握手),最后你说,我也能听到你说话,接下来我们怎么怎么打(第三次握手),假如两次握手的话,我是知道队友能听见我说话了我也能听见队友说话了,但是你管队友了吗。四次的话,废话少说吧就

TCP的握手确保了双方都能全双工地进行通信,使得通信是有保障的,当然这样也会浪费一些时间,但是是值得的,大部分重要的事情还是求稳比较好,这也是TCP存在的意义,可靠且值得交付。

好了讲完之后我再给大家留个问题,那个seq有什么作用大家能回答吗(提醒,假如我说喂,你听得到吗,假如对面恰巧没带耳机,没听到怎么办,又或者团队游戏,他不知道是哪个人在发言怎么办)

四次挥手


  • 为什么是四次挥手
  • 为什么要TIME_WAIT或者CLOSE_WAIT
  • TIME_WAIT的时间设置为多长比较好

老规矩先上图

这是一个较为简单的报文交换图,中间省去了很多状态(都是逻辑状态,省略了就省略了吧)。因为是全双工通信,所以当客户端首先发送FIN报文时,就是想告诉服务器,它要关闭连接了,接收到ACK进入一个FIN_WAIT2的状态,这个时候客户端就已经不在发送数据了。那么问题来了,还要保持连接干嘛?为什么不直接关闭连接

那是因为客户端的数据是发送完了,服务端数据还不一定发送完了呢。你问人家一个问题,你是问完了,人家还不一定回答完了你就打断人家不太好吧。所以当服务端发送完数据后就发送FIN报文给客户端,这个时候客户端再发送ACK告诉服务端说收到。

但是注意!!这个时候连接还没有关闭噢,你想想,假如这个ack报文丢失了怎么办,前面的报文丢失,都可以超时重传,但是这里客户端你就直接关闭连接,假如ack丢失,服务端一直在等你的答复你却已经走了,是不是也不太好。所以即使发送完最后的ack应答报文,会有一个TIME_WAIT的时间,这样当ack丢失时,服务端超时未收到会再发一次FIN,客户端就知道丢失了重传

那么这个wait的时间是多久呢,因为当超过一个MSL时,重发FIN,重发FIN最多需要一个MSL,客户端知道丢失的时间最长为2MSL,所以wait的时间为2MSL

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