TCP的建立和关闭

一.TCP头信息

简单的至少应该知道，源端口，目的端口，序号，确认号，标志位，校验和

二.TCP的建立

1.客户端将SYN标志位置1，同时生成随机的序号，确认号是0。

2.服务器接收到SYN，知道有人想和他建立连接，做出回应，将SYN和ACK标志位置1，确认号为刚刚接受客户端的序号加1，代表已经收到客户端的建立连接请求。然后自己再随即生成一个序号，用来确认从服务器到客户端的链路正常。

3.客户端接收到服务器发送的确认号，检查是不是自己刚才发送的序号加一，代表从客户端到服务器的链路正确。客户端发送确认号为服务器端发送的序号加一，序号为客户端之前发送序号加一。

辅助记忆：

1.两次随机

只有序号上才会随机，确认号不能随机，序号的随机是在第一次握手和第二次握手上。因为TCP是双工通信，所以需要确认两边的链路都正确，所以服务器和客户端都要随机生成一次序号，等待对方来确认。

2.除了第一次握手确认号是0，确认号永远是序号加一

3.标志位 SYN->SYN,ACK->ACK

只要有确认号的存在，ACK标志位就得为1，所以除了第一次握手，后两次ACK标志位都是1。建立连接请求发起SYN标志位为1，因为客户端，服务器端各发起一次建立连接请求，所以第一第二次的SYN是1.

状态的转换：

1.第一次握手完，服务器端进入SYN_RCVD状态，客户端进入SYN_SENT状态

2.第二次握手完，客户端进入ESTABLISHED状态

3.第三次握手完，服务器进入ESTABLISHED状态

扩展：SYN攻击

Syn攻击就是攻击客户端在短时间内伪造大量不存在的IP地址，向服务器不断地发送syn包，服务器回复确认包，并等待客户的确认，由于源地址是不存在的，服务器需要不断的重发直至超时，这些伪造的SYN包将长时间占用未连接队列，正常的SYN请求被丢弃，目标系统运行缓慢，严重者引起网络堵塞甚至系统瘫痪。服务器端大量SYN_SENT状态的连接

三.TCP关闭

1.客户端发起关闭请求，发送一个信息：FIN(M)

2.服务端接受到信息后，首先返回ACK(M+1),表明自己已经收到消息。

3.服务端在准备好关闭之前，最后发送给客户端一个 FIN(N)消息，询问客户端是否准备好关闭了

4.客户端接受到服务端发送的消息后，返回一个确认信息: ACK(N+1)

状态装换：

客户端主动关闭发送FIN以后进入FIN_WAIT_1状态，接受服务器端的确认ACK进入FIN_WAIT_2状态。

服务器端收到客户端发送的FIN，并发送ACK进入CLOSE_WAIT(被动关闭)状态。

服务器端向客户端发送FIN，进入LAST_ACK状态。

客户端收到服务器端发送的FIN，并发送ACK进入TIME_WAIT(主动关闭)状态。客户端在2MSL（一次IP传输的最大时间）以后进入CLOSED状态（这是因为有可能发送的ACK由于网络问题没有送到服务器端，服务器端又一次发送FIN，所以客户端不是发送完ACK立刻进入CLOSED状态）。

服务器收到客户端发送的ACK，进入CLOSED状态。

对于HTTP服务器，主动关闭的是服务器端，所以服务器端通常会有大量的TIME_WAIT，如果有CLOSE_WAIT，那说明是客户端主动关闭的连接，如果存在大量的 CLOSE_WAIT，则说明客户端并发量大，且服务器未能正常感知客户端的退出，也并未及时 close 这些套接字。

从客户端看状态转换

FIN_WAIT_1->FIN_WAIT_2->TIME_WAIT->CLOSED

从服务器端看状态转换

CLOSE_WAIT->LAST_ACK->CLOSED