Centos网络编程之tcp十一种状态及问题处理办法

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Linux网络编程之tcp十一种状态及问题处理方法

TCP十一种状态

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全部11种状态

1. 客户端独有的：（1）SYN_SENT （2）FIN_WAIT1 （3）FIN_WAIT2 （4）CLOSING （5）TIME_WAIT 。

2. 服务器独有的：（1）LISTEN （2）SYN_RCVD （3）CLOSE_WAIT （4）LAST_ACK 。

3. 共有的：（1）CLOSED （2）ESTABLISHED 。

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各个状态的意义如下：

LISTEN - 侦听来自远方TCP端口的连接请求；

SYN-SENT -在发送连接请求后等待匹配的连接请求；

SYN-RECEIVED - 在收到和发送一个连接请求后等待对连接请求的确认；

ESTABLISHED- 代表一个打开的连接，数据可以传送给用户；

FIN-WAIT-1 - 等待远程TCP的连接中断请求，或先前的连接中断请求的确认；

FIN-WAIT-2 - 从远程TCP等待连接中断请求；

CLOSE-WAIT - 等待从本地用户发来的连接中断请求；

CLOSING -等待远程TCP对连接中断的确认；

LAST-ACK - 等待原来发向远程TCP的连接中断请求的确认；

TIME-WAIT -等待足够的时间以确保远程TCP接收到连接中断请求的确认；

CLOSED - 没有任何连接状态；

各个状态详解：

LISTENING ：侦听来自远方的TCP端口的连接请求 .

首先服务端需要打开一个 socket 进行监听，状态为LISTEN。

有提供某种服务才会处于LISTENING状态，
TCP状态变化就是某个端口的状态变化，提供一个服务就打开一个端口，例如：提供www服务默认开的是80端口，提供ftp服务默认的端口为21，当提供的服务没有被连接时就处于LISTENING状态。FTP服务启动后首先处于侦听(LISTENING)状态。处于侦听LISTENING状态时，该端口是开放的，等待连接，但还没有被连接。就像你房子的门已经敞开的，但还没有人进来。

看LISTENING状态最主要的是看本机开了哪些端口，这些端口都是哪个程序开的，关闭不必要的端口是保证安全的一个非常重要的方面，服务端口都对应一个服务(应用程序)，停止该服务就关闭了该端口，例如要关闭21端口只要停止IIS服务中的FTP服务即可。关于这方面的知识请参阅其它文章。

如果你不幸中了服务端口的木马，木马也开个端口处于LISTENING状态。

SYN-SENT： 客户端SYN_SENT状态：

在客户端发送连接请求后，等待匹配的连接请求:

客户端通过应用程序调用connect进行active open.于是客户端tcp发送一个SYN以请求建立一个连接.之后状态置为SYN_SENT. /*The
socket is actively attempting to establish a connection. 在发送连接请求后等待匹配的连接请求 */

当请求连接时客户端首先要发送同步信号给要访问的机器，此时状态为SYN_SENT，如果连接成功了就变为ESTABLISHED，正常情况下SYN_SENT状态非常短暂。例如要访问网站http://www.baidu.com,如果是正常连接的话，用TCPView观察
IEXPLORE .EXE(IE)建立的连接会发现很快从SYN_SENT变为ESTABLISHED，表示连接成功。SYN_SENT状态快的也许看不到。

如果发现有很多SYN_SENT出现，那一般有这么几种情况，一是你要访问的网站不存在或线路不好，二是用扫描软件扫描一个网段的机器，也会出出现很多SYN_SENT，另外就是可能中了病毒了，例如中了"冲击波"，病毒发作时会扫描其它机器，这样会有很多SYN_SENT出现。

SYN-RECEIVED： 服务器端状态SYN_RCVD

再收到和发送一个连接请求后等待对方对连接请求的确认。当服务器收到客户端发送的同步信号时，将标志位ACK和SYN置1发送给客户端，此时服务器端处于SYN_RCVD状态，如果连接成功了就变为ESTABLISHED，正常情况下SYN_RCVD状态非常短暂。如果发现有很多SYN_RCVD状态，那你的机器有可能被SYN
Flood的DoS(拒绝服务攻击)攻击了。

SYN Flood的攻击原理是：

在进行三次握手时，攻击软件向被攻击的服务器发送SYN连接请求(握手的第一步)，但是这个地址是伪造的，如攻击软件随机伪造了51.133.163.104、65.158.99.152等等地址。
服务器 在收到连接请求时将标志位 ACK和 SYN
置1发送给客户端(握手的第二步)，但是这些客户端的IP地址都是伪造的，服务器根本找不到客户机，也就是说握手的第三步不可能完成。

这种情况下服务器端一般会重试(再次发送SYN+ACK给客户端)并等待一段时间后丢弃这个未完成的连接，这段时间的长度我们称为SYN
Timeout，一般来说这个时间是分钟的数量级(大约为30秒-2分钟);一个用户出现异常导致服务器的一个线程等待1分钟并不是什么很大的问题，但如果有一个恶意的攻击者大量模拟这种情况，服务器端将为了维护一个非常大的半连接列表而消耗非常多的资源
----数以万计的半连接，即使是简单的保存并遍历也会消耗非常多的 CPU
时间和内存，何况还要不断对这个列表中的IP进行SYN+ACK的重试。此时从正常客户的角度看来，服务器失去响应，这种情况我们称做： 服务器端受到了SYN
Flood攻击(SYN洪水攻击 )

ESTABLISHED：代表一个打开的连接。

ESTABLISHED状态是表示两台机器正在传输数据，观察这个状态最主要的就是看哪个程序正在处于ESTABLISHED状态。

服务器出现很多 ESTABLISHED状态： netstat -nat |grep 9502或者使用lsof -i:9502可以检测到。

当客户端未主动close的时候就断开连接：即客户端发送的FIN丢失或未发送。

这时候若客户端断开的时候发送了FIN包，则服务端将会处于CLOSE_WAIT状态;

这时候若客户端断开的时候未发送FIN包，则服务端处还是显示ESTABLISHED状态;

结果客户端重新连接服务器。

而新连接上来的客户端(也就是刚才断掉的重新连上来了)在服务端肯定是ESTABLISHED;
如果客户端重复的上演这种情况，那么服务端将会出现大量的假的ESTABLISHED连接和CLOSE_WAIT连接。

最终结果就是新的其他客户端无法连接上来，但是利用netstat还是能看到一条连接已经建立，并显示ESTABLISHED，但始终无法进入程序代码。

FIN-WAIT-1： 等待远程TCP连接中断请求，或先前的连接中断请求的确认

主动关闭(active close)端应用程序调用close，于是其TCP发出FIN请求主动关闭连接，之后进入FIN_WAIT1状态./* The
socket is closed, and the connection is shutting down.
等待远程TCP的连接中断请求，或先前的连接中断请求的确认 */

FIN-WAIT-2：从远程TCP等待连接中断请求

主动关闭端接到ACK后，就进入了FIN-WAIT-2 ./* Connection is closed, and the socket is waiting
for a shutdown from the remote end. 从远程TCP等待连接中断请求 */

这就是著名的半关闭的状态了，这是在关闭连接时，客户端和服务器两次握手之后的状态。在这个状态下，应用程序还有接受数据的能力，但是已经无法发送数据，但是也有一种可能是，客户端一直处于FIN_WAIT_2状态，而服务器则一直处于WAIT_CLOSE状态，而直到应用层来决定关闭这个状态。

CLOSE-WAIT：等待从本地用户发来的连接中断请求

被动关闭(passive
close)端TCP接到FIN后，就发出ACK以回应FIN请求(它的接收也作为文件结束符传递给上层应用程序),并进入CLOSE_WAIT. /* The
remote end has shut down, waiting for the socket to close. 等待从本地用户发来的连接中断请求 */

CLOSING：等待远程TCP对连接中断的确认

比较少见./* Both sockets are shut down but we still don’t have all our data sent.