TCP的三次握手

在将TCP之前我们得了解什么是TCP，下面就简单的介绍一下TCP。

TCP是一种计算机网络协议，是一种面向连接的、可靠性、基于字节流的传输层通信协议。

在互联网中我们经常会使用到TCP协议，就像我们访问一个网站，网址域名就得带上http://或者https://开头的网址域名（而https也是属于http协议的，只不过https是以安全为目标的http通道，即是http下加了SSL，因此加密的详细内容就是SSL。）http协议是对应于应用层，而TCP协议是对应于传输层，所以http协议是建立在tcp的基础上的。为什么说是http协议是简历在tcp的基础上呢？因为互联网是由一整套协议构成的，而TCP和http只是其中的两个层，有着自己的分工。

下面就直接进入主题，TCP的三次握手过程：

第一步：客户端发送一个包含SYN标识的TCP报文，SYN即同步(Synchronize)的意思，SYN报文会指明客户端的端口号及TCP连接的初始序列号。

第二步：服务器在收到客户端的SYN报文后，会返回一个SYN+ACK的报文，表示客户端请求被接收，同时，TCP序列号被加一，ACK即确认的意思(Acknowledgment)

第三步：客户端在接收服务端的SYN+ACK报文后，也会返回一个ACK报文给服务端，同样，TCP序列号被加一，TCP连接便建立好了，接下来便可以进行数据通信。

以上就是TCP的三次握手的过程，那么我们来思考一下；

1、TCP的三次握手有什么缺点？

TCP协议为实现可靠传输，在三次握手的过程中设置了一些异常处理机制。第三步中如果服务器没有收到客户端的ACK报文，服务端一般会进行重试，也就是再次发送SYN+ACK报文给客户端，并且一直处于SYN_RECV状态，将客户端加入等待列表。重发一般会进行3~5次，大约每隔30秒左右会轮询一遍等待队列，重试所有客户端；另一方面，服务器在发出SYN+ACK报文后，会预分配一部分资源给即将建立的TCP连接，这个资源在等待重试期间一直保留，更为重要的是，服务器资源有限，可以维护的等待列表超过极限后就不再接收新的SYN报文，也就是建立新的TCP连接。

SYN Flood攻击正是利用了TCP协议三次握手的过程来达成打击的目的。攻击者伪造大量的IP地址给服务器发送SYN报文，但是由于伪造的IP地址不存在，也就不可能在客户端得到任何回应，服务端将维护一个非常大的半连接等待列表，并且不断对这个列表中的IP地址进行遍历和重试，大量的占用了服务器资源。严重的是，由于服务器资源有限，大量的恶意客户端占满了服务器的等待队列，导致服务器不再接受新的SYN请求，正常用户无法完成三次握手与服务端通信。

防止SYNFlood攻击有很多种办法，例如从防火墙进行防御和更多的网络安全技术，这里就不再做详细介绍。

2、为什么TCP要三次握手/为什么是三次握手？

  答：三次握手的目的是：为了防止已经失效的连接请求报文段突然又传到服务端，因产生错误。我们也要知道TCP是全双工的，也就是说客户端给服务端发送信息的同时，服务器端也能给客户端发送信息。就像是两个人通电话，我们就来模拟一次小张和小明通电话的过程：

小张：喂，小明你能听得到我的声音吗？（第一次握手）

（如果信号正常，小明能听到小张的声音，那么小明肯定会告诉小张）

小明：我可以听到你说话，你能听到我说话吗？（第二次握手）

小张：嘻嘻，我能听到你说话了，那接下来我们就来通电话吧。（第三次握手）

在三次握手后，就能确定两边都没什么问题，就可以互相通信了，如果是四次握手的话就会造成了资源浪费，如果是两次握手的话就会有一边不能确定另一边是否有问题，这就是为什么会是TCP三次握手。

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