网络：TCP三次握手、四次挥手

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深刻理解三次握手

深刻理解四次挥手

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深刻理解三次握手

• 三次握手时，如果最后一个ACK包，服务器没有收到，此时：

客户端：认为已经建立链接

服务器：认为没有建立链接，还在超时等待。

而此时客户端已经开始发送数据TCP包，则服务器收到数据TCP包后丢弃，发送RST（reset）包，提示客户端请重新建立链接，这个行为叫做重置。

客户端收到RST包，关闭已经建立的链接，重新做三次握手。

• 为什么建立链接是三次握手

如果客户端发起一次请求，服务器就建立链接，这样服务器很容易遭受攻击，因为服务器维护链接是有成本的，而如果客户端无穷无尽的发送包，服务器认为这些包都可以建立链接，大量的维护成本足以让服务器死机。

客户端发送大量请求链接的SYN包，称为SYN洪水攻击，特点是只需要一台客户端就可以做攻击。

而三次握手，虽然也会遭受到SYN洪水攻击，但相比一次、两次握手，三次握手更加可靠许多，因为服务器要求客户端发送ACK包，收到ACK包后，服务器才会建立链接，三次握手下，一定是客户端先建立链接，再是服务器建立链接，这种关系可以保证服务器不会被一台主机做SYN洪水攻击。

• 为什么通信前要三次握手？

1.需要保证网络是通畅的，仔细观察，在三次握手中，双方都进行了一次收发操作，确认客户端、服务器都是全双工的。

2.确保双方的TCP协议栈是健康的，在一次建立链接的过程中，客户端发送SYN包，等待ACK，服务端也是发送SYN包，等待ACK，只不过服务器发送的ACK包做了捎带应答，三次握手本质是四次握手捎带成三次握手。

深刻理解四次挥手

• 四次挥手

当客户端不想再发送数据了，就调用close接口，此时TCP协议栈刷空发送缓冲区，发送FIN报头，并接收ACK报头。

• 如果服务器在收到FIN报头后，也准备关闭链接，则ACK+FIN做捎带应答，只需三次挥手即可。
• 客户端在发送FIN报头后，就已经调用close，那么当服务器发送FIN报头后，客户端是怎么接收的呢

1.TCP协议栈可以调用shutdown接口，使套接字做半双工模式，可以只关闭发送模式，保留接收。

2.实际上，调用close后还需要等待应答，这个tcp套接字的状态为TIME_WAIT，等待FIN报头，响应后才会关闭链接。

• 四次挥手的状态

主要谈TIME_WAIT，等待的时间为2个MSL，发起方一定会进入TIME_WAIT，发起方是率性完成四次挥手的。

• 四次挥手的设计中，为什么要TIME_WAIT

1.客户端发起FIN，收到ACK，其实已经可以关闭链接了，但在实际网络中，往往存在一些遗留的历史包的问题，这些包有极小的概率会影响新链接的通信，而客户端进入TIME_WAIT，可能会等到那些遗留的包，避免历史包的影响。

2.客户端为什么等：在前两次挥手中，如果包出错了，可以重发补救，因为没有任何一方关闭了链接。而在后两次挥手中，客户端如果已经关闭链接了，无法保证服务器能收到ACK响应。在客户端TIME_WAIT的过程中，可以等到服务器的FIN包，保证服务器也完成四次挥手。