面试官，不要再问我 TCP 三次握手了

三次握手只基于TCP面向连接的传输方式

什么是三次握手？

        所谓三次握手是A端和B端连接时，发起连接的一端需要发送两次的TCP报文，接收端需要发送一次的TCP报文，总共加起来三次的报文信息交流的过程；

先看看三次握手的原理及相关问题

三次握手的原理？

第一次握手：A端发起一个连接请求报文，发起连接需要将SYN从0变成1，同时初始化序号seq=x，设置好，发送给B端，发送完毕后，A端的状态由CLOSE(关闭状态)变成SYN_SEND(同步已发送状态)。

第二次握手：B端收到一个请求连接，如果同意连接，返回一个同意报文，将报文的ACK从0变成1，SYN从0变成1，初始化序号seq=y,设置ack=x+1，表示接受到请求报文，设置后，B端发送A端后，B端的状态由LISTEN(监听状态)变成SYN_RCVD(同步已收到状态)，

第三次握手：A端收到回复，状态变成ESTABLSHED(已连接状态)，回复一个已连接的报文，将报文SYN由0变成1,表示不再发起一个新的连接，保留ACK=1,表示ack确认号有效，设置ack=x+1表示已经收到回复，设置seq=x+1表示报文的序列号，B端收到回复，状态由SYN_RCVD(同步已收到状态)变成ESTABLSHED(已连接状态)，连接完成；

 

三次握手相关问题

为什么连接是3次握手，2次不行吗？ 

两次握手是不行的，首先第一次握手，A端发送了一个请求报文给B端，B端收到，这时B端知道A端的发送能力正常，B端的接收能力正常；第二次握手，B端回复了一个应答报文，告诉A端收我收到了你的请求报文，A端知道A端的发送能力正常，A端接收能力正常，B端的发送能力正常，B端的接收能力正常；第三次握手，A端回复了应答报文，B端收到，这时B端知道A端的接收能力正常，B端的发送能力正常，

 

什么是半连接状态？

A端发送了一个SYN请求连接给B端后，B端将请求连接放入SYN-RCVD队列中，这时A端和B端处于半连接状态；

 

ISN(initial Sequence Number)是固定的吗？

不同的报文分配不同的ISN序列号，首次连接的线程报文序号是随机分配的，连接成功后，ISN序号跟数据段的大小有关

 

三次握手可以携带数据吗？

第一次和第二次握手不可以携带数据，第三次握手可以携带数据；为了防止攻击，必须经过两次握手后才能携带数据，首先第一次握手，A端发送了一个请求报文给B端，B端收到，这时B端知道A端的发送能力正常，B端的接收能力正常；第二次握手，B端回复了一个应答报文，告诉A端收我收到了你的请求报文，A端知道A端的发送能力正常，A端接收能力正常，B端的发送能力正常，B端的接收能力正常；只有A端确定了双方的接收和发送能力正常后，B端才允许A端携带数据发送到B端；或者这样理解，A端发了一个请求包给B端，B端发回了一个接收包给A端，A端发送给B端的包中才有权限携带数据。

 

SYN攻击是什么？

SYN攻击就是发送大量SYN请求连接报文，但是报文里面的ip地址是随机的，无效的地址；举个例子：比如A端要攻击B端，A端向B端发送大量伪造ip地址的SYN请求连接报文，B端收到请求连接报文，返回一个应答报文，由于请求连接的ip是伪造的，B端发出的应答报文始终无法达到另外一端，另外一个也就无法返回一个ACK确认，B端不断重复发送，导致资源分配拥堵，不足等问题而无法工作；

如果第三次握手失败，客户端和服务端如何处理？

如果第三次握手失败，主要原因是客户端发送的ACK包无法送达服务端，首先服务端重发SYN,ACK包，最多重发5次，如果还未收到，则关闭连接，进入CLOSE状态，而客户端每收到一个SYN,ACK包，就重发一次ACK包；

 

三次握手的报文信息跟踪

第一次握手：

第二次握手：

第三次握手：

 

三次握手的一些字段理解

理解ACK序列号,SYN确认号

序列号SYN用来标识报文，表示发起一个连接

确认号ACK用来确认收到，表示确认SYN序号有效

梳理一下上面的流程：
第一次握手：客户端向服务端发送一个初始化报文。该报文将SYN标志为1，表示打开一个尝试跟客户端进行通信的连接，此时服务端知道客户端尝试跟自己连接。
第二次握手：假如服务端有足够的资源处理该进程，服务端向客户端发送一个回复的报文，将报文的SYN标志为1，表示打开一个连接，将报文ACK表示为1，表示确认收到了客户端发送过来的SYN连接请求。
第三次握手：客户端向服务端发送另外一个报文，将报文ACK标志为1，表示收到服务端发送过来的SYN连接请求。

理解ACK确认号,SEQ序号

ACK确认号，当ACK为1时，标志段的确认字段才有效，ACK=SEQ+1

SEQ序号用来标识从源端向目的端发送的字节流

梳理上面连接跟踪的过程
第一次握手：客户端给服务端发送了请求报文，SEQ=X表示将请求报文的SEQ序号设置为x。(客户端发送test)
第二次握手：服务端收到请求报文，返回了一个应答报文，SEQ=Y表示将请求报文的SEQ序号设置为y(y是一个随机数)，
ACK确认号设置为x+1表示收到了客户端发送的SEQ序号为x的报文请求。(客户端发送能力成功，服务端接收能力成功，客户端发送test)
第三次握手：客户端向服务端发送一个确认报文，ACK=Y+1确认了收到客户端发送的序号为Y的应答报文，由于收到ACK=Y+1确认号，表示
双方的接收和发送都准备好了，客户端将请求报文的序号设置为X+1。