网络基本功：三次握手及四次挥手

TCP的三次握手及四次挥手，这主要也是体现了TCP的可靠性，当确认连接的时候才会传输数据，否则无法进行消息的数据的互动！主要是安全可靠！

TCP的报文格式如下：

  所谓的三次握手（Three-Way-Handshake）：即建立TCP连接，就是指建立一个TCP连接时，需要客户端和服务端总共发送3
个包已确认连接的建立。在socket编程中，这一过程由客户端执行connect来完成触发，整个流程如下图：
位码即tcp标志位,有6种标示:
（1）序号：Seq序号，占32位，用来标识从TCP源端向目的端发送的字节流，发起方发送数据时对此进行标记。
（2）确认序号：Ack序号，占32位，只有ACK标志位为1时，确认序号字段才有效，Ack=Seq+1。
这里的ACK和Ack是不一样的，一个是标志位ACK，只有当ACK=1时，确认序列号Ack=Seq+1才有意义；
（3）标志位：共6个，即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等，具体含义如下：

SYN(synchronous建立联机)
ACK(acknowledgement 确认)
PSH(push传送)
FIN(finish结束)
RST(reset重置)
URG(urgent紧急)
Sequence number(顺序号码)
Acknowledge number(确认号码)

3次握手大致流程如下

（1）第一次握手：客户端将SYN设置为1，表示要建立一个新的连接，并随机产生一个序列值Seq=M，并将该数据包发给服务器
客户端进入FIN_SEND状态；
（2）第二次握手：服务器收到数据包后由标志位SYN=1知道客户端要建立一个连接，服务器将确认ACK和SYN都置为1，Ack=M+1；
并随机产生一个Seq=N，并将该数据包发给客户端，服务器进入SYN_RCVD状态；
（3）第三次握手：客户端收到确认后，检查Ack是否为M+1，ACK是否为1，服务器时候同意建立一个连接（有可能达到了服务器建立
客户端的上线），那么这里的ACK=0，表示无效，如果正确，则建立成功，客户端和服务器都进入ESTABLISHED
状态，完成三次握手，随后服务器和客户端之间就开始传输数据了！
这就是三次握手；

SYN攻击：
          在第二次握手之后，收到客户端的ACK之前的TCP连接属于半连接（half-open-connect），此时服务器处于SYN_RECV状态，当收到客户端的ACK后才是establish状态，SYN攻击就是客户端在短时间内伪造大量的不存在的地址，并向服务器不断的发送SYN包，服务器恢复确认包，并等待客户端的恢复，因为那些IP是不存在的，所以服务器需要不断的重发直至超时，这些伪造的SYN包占用未连接队列，导致正常请求的SYN请求队列满而被丢弃，从而引起系统的瘫痪和拥塞。SYN攻击是一种典型的DDOS攻击，检测的方式也十分简单：即当服务器上有大量的半连接状态的源IP地址是随机的，那说明该机器遭受SYN攻击了。

可以用命令查看：netstat -nap |grep SYN_RECV 查看链接的状态是否正常，是否都是半连接状态，无效随机的IP！

四次挥手（Four-Way Wavehand）：

     有建立连接就有断开连接，那么断开一个TCP连接则需要4次数据包的发送：在socket编程中，这一过程由客户端和服务器任意一端执行close()来触发：由于TCP是采用全双工的工作方式，每个所以每个方向都必须进行单独关闭，这一原则是A数据发送完成后，发送一个FIN来要求终止这个A方向的连接，收到一个FIN只表示这一个A->B方向没有数据流动了，不会再收到A的数据了，但是在这个连接上B任然能发送数据，A依然能就收数据，直到B也发送一个FIN后，首先发起关闭的A主动关闭连接，而B则被动断开；具体过程如下

（1）第一次挥手：客户端发起一个FIN和一个Seq=M，要求关闭客户端到服务器之间的数据传递，客户端进入FIN_WAIT1状态；
（2）第二次挥手：服务器收到FIN后，发送一个ACK=1,和Ack=M+1表示知道了，进入CLOSE_WAIT状态；
（3）第三次挥手：当服务器的数据传递完后，再发送一个FIN和一个Seq=N来确定断开连接，等待最后一个ACK的到来；
（4）第四次挥手：此时一直等待的客户端接收到FIN信号表示服务器也要断开了，没数据传送了，变发送一个Ack=N+1，主动断开了，然后服务器也就被动断开了；

为什么建立连接需要3次而断开需要4次呢：

        这是因为服务器在listen的状态下，收到建立连接请求的SYN报文后，把SYN和ACK放在一个报文里发送给客户端。而关闭连接时，由于TCP属于全双工工作方式，它把FIN和ACK分了两次发，也就是在客户端请求断开时，服务器可以立即中断，也可以把自己要发给客户端的数据发送完以后在发送FIN被动中断。主要是看服务器还有没有数据要发送，如果服务器也是将FIN和ACK直接一起发给客户端，那么也就是三次挥手了！！

本人愚钝，领悟至此，颇有感慨，与己共勉，陋文浅显，见者海涵。

资料参考：

《TCP/IP详解》第一卷

http://uule.iteye.com/blog/2213562

http://blog.csdn.net/renzhenhuai/article/details/12105457

http://www.cnblogs.com/Jessy/p/3535612.html