一、三次握手

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三次握手的过程：

简答：
1、开始时， 客户端是 CLOSED 状态和服务端是 LISTEN 状态
2、第一次握手， 客户端向服务端发送 一个 SYN 报文
3、第二次握手，服务端收到 SYN 后，会应答一个 SYN + ACK 报文
4、第三次握手，客户端收到 SYN + ACK 报文后，会应答一个 SYN
5、三次握手完成，建立连接

详细过程：
1、开始时， 客户端是 CLOSED 状态和服务端是 LISTEN 状态
2、第一次握手， 客户端主动发起，向服务端发送 一个 SYN 报文，并指明客户端的初始化序列号为 ISN（c），此时客户端状态变为SYN_SENT
3、第二次握手，服务端收到 SYN 报文后，会以自己的 SYN 作为应答，并且也指定自己的初始化序列号为 ISN（c），同时会把客户端的 ISN + 1 作为ACK的值（表明自己已经收到客户端的 SYN）， 向客户端回应一个 SYN + ACK 报文，此时服务端状态为 SYN_RECEIVED。
4、第三次握手，客户端收到SYN 报文后，向服务端端发送一个 ACK 报文，同样也是服务端的 ISN + 1 作为ACK 表示接收成功，此时客户端状态变为ESTABUSHED （可连接的）。
5、服务端收到 ACK ，状态变为 ESTABUSHED 三次握手完成，建立连接

三次握手的作用

  1. 确认双方的接收能力、发送能力是否正常。
  2. 指定自己的初始化序列号，为后面的可靠传送做准备。
  3. 如果是 https 协议的话，三次握手这个过程，还会进行数字证书的验证以及加密密钥的生成到。

    两次握手可以吗？ 答： 不可以 第一次握手，说明客户端的发包，服务端的收包是好的 第二次握手，说明服务端的发包是好的，但此时 服务端还不能确定客户端的接包是否ok 所以需要客户端发起第三次握手， 告诉服务端，我接包正常

（ISN）是固定的吗？

三次握手的一个重要功能是客户端和服务端完成 ISN 交换，以便让对方知道接下来接收数据的时候如何按照序列号组装数据
如果 ISN 是固定的，攻击者很容易猜出后续的确认号，因此 ISN 是动态生成的。

什么是半连接队列

服务端第一次收到客户端的 SYN 后，状态变为 SYN_RECEIVED ， 此时双方还没有完全建立连接， 服务端会把这个状态下的请求连接放到一个队列里，我们把这种队列称之为半连接队列
还有一个全链接队列，就是已经完成三次握手， 建立起连接的就会放到全链接队列。如果队列满了，就可能出现丢包现象。

补充下 SYN-ACK 重传次数的问题

服务端发送完一个 SYN + ACK 的包 ，没有收到客户端的确认包，服务端进行首次重传，等待一段时间仍没有收到，进行第二次重传。 如果重传次数超过系统规定的最大重传次数，服务端就会将此链接信息从半连接队列中删除。注意，每次重传等待的时间不一定相同，一般会是指数增长，例如间隔时间为 1s, 2s, 4s, 8s, …

三次握手过程可以携带数据吗

第三次可以，前两次不可
假如第一次可以携带数据，攻击者可以在 SYN 中携带大量数据 ， 频繁重复的攻击服务端，服务端需要花费大量时间、内存在接收这些报文。服务器导致更容易受到攻击
第三次的话，此时客户端已经处于 established 状态，也就是说，对于客户端来说，他已经建立起连接了，并且也已经知道服务器的接收、发送能力是正常的了，所以能携带数据页没啥毛病

四次挥手

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详述：
1、客户端和服务端起处都是 ESTABUSHED 状态， 假设客户端先发起关闭请求
2、第一次挥手，客户端发送一个 FIN 报文，报文中会指定一个序列号， 此时客户端状态为 FIN_WAIT1
3、第二次挥手，服务端收到 FIN 报文，会响应 ACK 报文，且把客户端的序列号 + 1作为 ACK 报文的序列号值。表明已经收到客户端的 报文， 此时服务端状态变为 CLOSE_WAIT 状态，客户端状态为 FIN_WAIT2
4、第三次挥手，如果服务端也想断开连接，和客户端的第一次挥手一样，发送FIN 报文， 且指定一个序列号，此时服务端状态变为 LAST_ACK 的状态
5、第四次挥手，客户端收到 FIN 后，一样发送一个 ACK 作为回应，且把服务端的序列号 + 1 作为 ACK 报文的序列号值， 此时客户端的状态为 TIME_WAIT 状态。
6、服务端收到 客户端的 ACK 报文之后， 就关闭连接了， 处于 CLOASED 状态. 客户端需要等一会，确保服务端收到自己的 ACK 报文后才会进入CLOSE 状态

注意 TIME_WAIT 为什么客户端发送 ACK 之后不直接关闭，而是要等一阵子才关闭

这其中的原因就是，要确保服务器是否已经收到了我们的 ACK 报文，如果没有收到的话，服务器会重新发 FIN 报文给客户端，客户端再次收到 FIN 报文之后，就知道之前的 FIN 报文丢失了，然后再次发送 FIN 报文。 至于 TIME_WAIT 持续的时间至少是一个报文的来回时间。一般会设置一个计时，如果过了这个计时没有再次收到 FIN 报文，则代表对方成功就是 ACK 报文，此时处于 CLOSED 状态。

状态码含义

  1. LISTEN - 侦听来自远方TCP端口的连接请求； 
  2. SYN-SENT -在发送连接请求后等待匹配的连接请求； 
  3. 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； 
  4. ESTABLISHED- 代表一个打开的连接，数据可以传送给用户； 
  5. 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；
  6. FIN-WAIT-2 - 从远程TCP等待连接中断请求；
  7. CLOSE-WAIT - 等待从本地用户发来的连接中断请求； 
  8. CLOSING -等待远程TCP对连接中断的确认； 
  9. LAST-ACK - 等待原来发向远程TCP的连接中断请求的确认； 
  10. 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； 
  11. CLOSED - 没有任何连接状态；

三次握手与四次挥手的图

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