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TCP/IP 三次握手,四次断开

时间:2017-05-26 13:13:28      阅读:207      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:执行   syn攻击   poi   nap   images   大量   队列   tcp连接   wav   

TCP/IP 三次握手,四次断开

 

 

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一、TCP报文格式                     
TCP/IP协议的详细信息参看《TCP/IP协议详解》三卷 本。

下面是TCP报文格式图:
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1-1 TCP报文格式


上图中有几个字段需要重点介绍下:
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)。
3、标志位:共6个,即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等,具体含义如下:
A)URG:紧急指针(urgent pointer)有效。
B)ACK:确认序号有效。
C)PSH:接收方应该尽快将这个报文交给应用层。
D)RST:重置连接。
E)SYN:发起一个新连接。
F)FIN:释放一个连接。

需要注意的是:
A)不要将确认序号Ack与标志位中的ACK搞混了。
B)确认方的Ack=发起方Seq+1,两端配对。

 


二、TCP/IP三次握手                  
所谓三次握手(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个包以确认连接的建立。socket编程中,这一过程由客户端执行connect来触发

整个流程如下图所示:

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2-1 TCP三次握手

 

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2-2 TCP三次握手详细示意图

 

TCP/IP三次握手概述:

l 第一次握手:

Client将标志位SYN置为1,随机产生一个值seq=J,并将该数据包发送给Server,Client进入SYN_SENT状态,等待Server确认。

l 第二次握手:

Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接,Server将标志位SYN和ACK都置为1,ack=J+1,随机产生一个值seq=K,并将该数据包发送给Client以确认连接请求,Server进入SYN_RCVD状态。

l 第三次握手:

Client收到确认后,检查ack是否为J+1,ACK是否为1,如果正确则将标志位ACK置为1,ack=K+1,并将该数据包发送给Server,Server检查ack是否为K+1,ACK是否为1,如果正确则连接建立成功,Client和Server进入ESTABLISHED状态,完成三次握手,随后Client与Server之间可以开始传输数据了。

SYN Flood攻击:
在三次握手过程中,Server发送SYN-ACK之后,收到Client的ACK之前的TCP连接称为半连接(half-open connect),此时Server处于SYN_RCVD状态,当收到ACK后,Server转入ESTABLISHED状态。SYN的攻击就是Client在短时间内伪造大量不存在的IP地址,并向Server不断地发送SYN包,Server回复确认包,并等待Client的确认,由于源IP地址是不存在的,因此,Server需要不断重发直至超时,这些伪造的SYN包将长时间占用未连接队列,导致正常的SYN请求因为队列满而被丢弃,从而引起网络堵塞甚至系统瘫痪。SYN Flood攻击是一种典型的DOS攻击。

检测SYN攻击的方式非常简单,即当Server上有大量半连接状态且源IP地址是随机的,则可以断定遭到SYN攻击了,使用如下命令可以让之现行:
#netstat -nap | grep SYN_RECV

 


三、TCP/IP四次断开                  
三次握手耳熟能详,四次断开估计就,所谓四次断开Four-Way Wavehand)即终止TCP连接,就是指断开一个TCP连接时,需要客户端和服务端总共发送4个包以确认连接的断开。socket编程中,这一过程由客户端或服务端任一方执行close来触发

整个流程如下图所示:
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3-1 TCP四次断开

 

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3-2 TCP四次断开详细示意图


由于TCP连接是全双工的,因此,每个方向都必须要单独进行关闭,这一原则是当一方完成数据发送任务后,发送一个FIN来终止这一方向的连接,收到一个FIN只是意味着这一方向上没有数据流动了,即不会再收到数据了,但是在这个TCP连接上仍然能够发送数据,直到这一方向也发送了FIN。首先进行关闭的一方将执行主动关闭,而另一方则执行被动关闭,上图描述的即是如此。

 

TCP/IP四次断开概述:

l 第一次断开:

Client发送一个FIN,用来关闭Client到Server的数据传送,Client进入FIN_WAIT_1状态。

l 第二次断开:

Server收到FIN后,返回一个ACKClient,确认序号为收到序号+1(与SYN相同,一个FIN占用一个序号),Server进入CLOSE_WAIT状态。

l 第三次断开:

Server发送一个FIN,用来关闭Server到Client的数据传送,Server进入LAST_ACK状态。

l 第四次断开:

Client收到FIN后,Client进入TIME_WAIT状态,接着发送一个ACK给Server,确认序号为收到序号+1,Server进入CLOSED状态,完成四次断开。

上面是一方主动关闭,另一方被动关闭的情况,实际中还会出现同时发起主动关闭的情况,具体流程如下图:

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图3-3 同时断开


流程和状态在上图中已经很明了了,在此不再赘述,可以参考前面的四次断开解析步骤。

 


四、附注                             
关于三次握手与四次断开通常都会有典型的企业面试题,在此提出供有需求的人们参考:
1)三次握手是什么、原理流程?四次断开(挥手)呢?答案前面分析就是。
2)为什么建立连接是三次握手,而关闭连接却是四次断开(挥手)呢?

解答:
这是因为服务端在LISTEN状态下,收到建立连接请求的SYN报文后,把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。而关闭连接时,当收到对方的FIN报文时,仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据,己方也未必全部数据都发送给对方了,所以己方可以立即close,也可以发送一些数据给对方后,再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接,因此,己方ACK和FIN一般都会分开发送。

(3)为什么说TCP协议是一个可靠的协议?UDP难道就不是吗?

解答:

TCP协议是因为A端发送数据到B端,B端要回应一个ACK给A端,之后A端才会把缓存清掉,所以说TCP是一个可靠协议。而UDP传输数据的模式也是和TCP相似,但是UDP发送数据后就会就会把自己的缓存清掉,所以说UDP是不可靠协议,万一中间数据丢了,缓存也没了,数据也就没有了。

 

TCP/IP 三次握手,四次断开

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原文地址:http://www.cnblogs.com/sunday294/p/6907898.html

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