计算机网络（二） TCP协议的三次握手

1. 先来说说TCP协议：
我们来看看百度百科怎么说？
"TCP（Transmission Control Protocol 传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，由IETF的RFC 793定义。在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能，用户数据报协议（UDP）是同一层内另一个重要的传输协议。在因特网协议族（Internet protocol suite）中，TCP层是位于IP层之上，应用层之下的中间层。不同主机的应用层之间经常需要可靠的、像管道一样的连接，但是IP层不提供这样的流机制，而是提供不可靠的包交换。"
简而言之就是TCP协议是在IP协议之上的，但是IP协议不可靠，所以TCP协议就得实现一些可靠性相关的功能。

2. TCP协议特点：
①面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议；
②将应用层的数据流分割成报文段发送给目标节点的TCP层；
③为保证数据正确性和安全性，使用计算校验来检验数据在传输过程中是否有错误，还可以使用MD5对数据进行加密；
④为保证可靠性，每个数据包都有序号，对方收到则发送ACK确认，超过往返时延未收到则重传；
⑤流量控制上，使用滑动窗口协议，协议中规定，对于窗口内未经确认的分组需要重传；

3.三次握手协议：
要了解三次握手协议，TCP报文头中的标志位必须了解一下：
共有6种标志位，URG（紧急指针标志）、ACK（确认序号标志）、PSH（push标志）、RST（重置连接标志）、SYN（同步序号，用于建立连接过程）、FIN（finish标志，用于释放连接），重要的我们需要了解其中3种：ACK、SYN、FIN 。
如果有同学对报文头中还有其他什么信息感兴趣，可以自行去了解学习。
下面说说三次握手的流程：

第一次握手：Client将标志位SYN置为1，随机产生一个序列值seq=x，并将该数据包发送给Server，Client进入SYN_SENT状态，等待Server确认；

第二次握手：Server接收到该数据包，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=x+1，再随机产生一个序列值seq = y，并将该数据包发送给Client以确认连接请求，Server进入SYN_REVD状态;

第三次握手：Client收到确认后，检查ack是否为x+1，ACK是否为1，如果正确则发送ACK=1 seq=x+1 (因为在第一次握手已经消耗了一个序列号) ack=y+1 至Server端，Client进入ESTABLISHED状态，Server收到ACK=1 和ack=y+1，Server进入ESTABLISHED状态，则连接建立成功，完成三次握手，随后Client和Server之间就可以传输数据了。

4.三次握手协议需要注意的地方：SYN攻击/DOS攻击

在客户发送SYN到服务端，服务端返回ACK包后，如果此时并未得到客户端的ACK确认，会重试直到超时，此时连接处于半连接状态，存放在服务器的半连接队列中(超过最大超时时间后会删除该半连接状态的连接)，不法分子正是利用这点，短时间内伪造大量ip进行请求，一直不进行第三次握手，导致服务器半连接队列资源耗尽，导致其他正常用户无法正常访问；

怎么防范呢？syn cookie技术是服务器在收到syn包时并不马上分配储存连接的数据区，而是根据这个syn包计算出一个cookie，把这个cookie放入syn+ack包发送，等对方回应ack包时检查cookie的合法性，如果合法再分配专门的数据区。

如何开启syn cookie：sysctl -a | grep syn 查看

net.ipv4.tcp_syncookies=1 为打开

如果为0 ，需要打开怎么办呢？

sysctl -w net.ipv4.tcp_syncookies=1

但是这种方法貌似不是完美的，如果需要完美抵御SYN攻击，需要再学习研究！

参考资料：
1.百度百科；
2.前辈们的博客；

感谢您的阅读，本博客旨在记录学习点滴，欢迎互相学习交流！！

计算机网络（二） TCP协议的三次握手

猜你喜欢