三次握手和四次揮手以及面試題

在正常情況下，tcp要經過三次握手建立連線，四次揮手斷開連線。

客戶端呼叫connect()傳送乙個帶syn標誌的tcp報文（syn=j）到伺服器。並進入syn_send狀態，阻塞等待伺服器應答。

伺服器收到syn包，必須確認客戶的syn（ack=j+1），同時自己也傳送乙個syn包（syn=k），即syn+ack包，表示同意建立連線，此時伺服器進入syn_recv狀態

客戶端收到伺服器的syn＋ack包，從connect()返回，進入estabulished狀；向伺服器傳送確認包ack（ack=k+1），此包傳送完畢，伺服器進estabulished狀態，完成三次握手。

由於tcp連線是全雙工的，因此每個方向都必須單獨進行關閉。這原則是當一方完成它的資料傳送任務後就能傳送乙個fin來終止這個方向的連線。收到乙個 fin只意味著這一方向上沒有資料流動，乙個tcp連線 在收到乙個fin後仍能傳送資料。首先進行關閉的一方將執行主動關閉，而另一方執行被動關閉。tcp連線的拆除需要傳送四個包，因此稱為四次揮手。客戶端或伺服器均可主動發起揮手動作，製造socket程式設計中，任何一方執行close()操作即可產生揮手操作。

tcp客戶端傳送乙個fin，用來關閉客戶到伺服器的資料傳送。

伺服器收到這個fin，它發回乙個ack，確認序號為收到的序號加1。和syn一 樣，乙個fin將占用乙個序號。

伺服器關閉客戶端的連線，傳送乙個fin給客戶端。

客戶段發回ack報文確認，並將確認序號設定為收到序號加1。

tcp協議的連線是全雙工連線，乙個tcp連線存在雙向的讀寫通道。 

簡單說來是 「先關讀，後關寫」，一共需要四個階段。以客戶端發起關閉連線為例：

第一階段客戶端傳送完資料之後，向伺服器傳送乙個fin資料段，序列號為i；

1.伺服器收到fin(i)後，返回確認段ack，序列號為i+1，關閉伺服器讀通道；

2.客戶端收到ack(i+1)後，關閉客戶端寫信道；

（此時，客戶端仍能通過讀通道讀取伺服器的資料，伺服器仍能通過寫信道寫資料）

第二階段伺服器傳送完資料之後，向客戶端傳送乙個fin資料段，序列號為j；

3.客戶端收到fin(j)後，返回確認段ack，序列號為j+1，關閉客戶端讀通道；

4.伺服器收到ack(j+1)後，關閉伺服器寫信道。

主動斷開連線的一方會進入time_wait狀態。

兩次：假設第二個報文丟失，伺服器認為連線已經建立好了，但是客戶端認為沒有建立好連線，進行重傳。假設第二個報文總是丟失，伺服器會產生很多無效連線，占用資源。四次或五次就多餘了。

這是因為服務端的listen狀態下的socket當收到syn報文的建連請求後，它可以把ack和syn（ack起 應答作用，而syn起同步作用）放在乙個報文裡來傳送。但關閉連線時，當收到對方的fin報文通知時，它僅僅表示對方沒有資料傳送給你了；但未必你所有的資料都全部傳送給對方了，所以你可以未必會馬上會關閉socket,也即你可能還需要傳送一些資料給對方之後，再傳送fin報文給對方來表示你同意現在可以關閉連線了，所以它這裡的ack報文和fin報文多數情況下都是分開傳送的。

保證tcp協議的雙全工能夠可靠關閉。假設客戶端直接closed了，由於ip協議的不可靠性或者其它網路原因導致最後乙個ack丟失，伺服器端就會在超時之後繼續傳送fin，此時由於客戶端已經closed了，就找不到與重發的fin對應的連線，最後伺服器就會收到rst而不是ack，伺服器就會以為是連線錯誤把問題報告給高層。這樣的情況雖然不會造成資料丟失，但是卻導致tcp協議不符合可靠連線的要求。所以，客戶端不是直接進入closed，而是要保持time_wait，此時客戶端程序已經不在了，但是tcp連線還在，仍然可以傳送報文。當再次收到fin的時候，能夠保證對方收到ack，最後正確的關閉連線

保證這次連線的重複資料段在網路中消失。如果客戶端直接closed，然後又再向server發起乙個新連線，我們不能保證這個新連線與剛關閉的連線的埠號是不同的。也就是說有可能新連線和老連線的埠號是相同的。一般來說不會發生什麼問題，但是還是有特殊情況出現：假設新連線和已經關閉的老連線埠號是一樣的，如果前一次連線的某些資料仍然滯留在網路中，這些延遲資料在建立新連線之後才到達伺服器，由於新連線和老連線的埠號是一樣的，又因為tcp協議判斷不同連線的依據是socket pair，於是，tcp協議就認為那個延遲的資料是屬於新連線的，這樣就和真正的新連線的資料報發生混淆了。所以tcp連線還要在time_wait狀態等待2倍msl，這樣可以保證本次連線的所有資料都從網路中消失。

msl是tcp報文的最大生存時間，一般msl是60s， cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout 檢視msl的值。

主動斷開連線的一方要進入time_wait，伺服器主動斷開連線，進入time_wait期間不能繫結成功，解決方案：對指定的埠號進行埠復用。

int opt = 1;

setsockopt(listenfd, sol_socket, so_reuseaddr, &opt, sizeof(opt));

net.ipv4.tcp_syncookies = 1 表示開啟syn cookies。當出現syn等待佇列溢位時，啟用cookies來處理，可防範少量syn攻擊，預設為0，表示關閉；

net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 表示開啟重用。允許將time-wait sockets重新用於新的tcp連線，預設為0，表示關閉；
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1 表示開啟tcp連線中time-wait sockets的快速**，預設為0，表示關閉。
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30 修改系預設的timeout 時間

/etc/sysctl.conf是乙個允許改變正在執行中的linux系統的介面，它包含一些tcp/ip堆疊和虛擬記憶體系統的高階選項，修改核心引數永久生效。

如果以上配置調優後效能還不理想，可繼續修改一下配置：

vi /etc/sysctl.conf

net.ipv4.tcp_keepalive_time = 1200 

#表示當keepalive起用的時候，tcp傳送keepalive訊息的頻度。預設是2小時，改為20分鐘。

net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65000 

#表示用於向外連線的埠範圍。預設情況下很小：32768到61000，改為1024到65000。

net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 8192 

#表示syn佇列的長度，預設為1024，加大佇列長度為8192，可以容納更多等待連線的網路連線數。

net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 5000 

#表示系統同時保持time_wait套接字的最大數量，如果超過這個數字，time_wait套接字將立刻被清除並列印警告資訊。

預設為180000，改為5000。對於apache、nginx等伺服器，上幾行的引數可以很好地減少time_wait套接字數量，但是對於 squid，效果卻不大。此項引數可以控制time_wait套接字的最大數量，避免squid伺服器被大量的time_wait套接字拖死。

三次握手四次揮手常見面試題

答 因為當server端收到client端的syn連線請求報文後，可以直接傳送syn ack報文。其中ack報文是用來應答的，syn報文是用來同步的。但是關閉連線時，當server端收到fin報文時，很可能並不會立即關閉socket，所以只能先回覆乙個ack報文，告訴client端，你發的fin報文...

三次握手和四次揮手

三次握手和四次揮手如圖所示 為什麼是三次握手而不是兩次 因為當客戶端第傳送syn到服務端的時候，如果有幾次請求是因為網路等原因延時等情況的時候，如果沒有第三次握手的確定。服務端就會認為客戶端重寫傳送請求了，就會去開啟連線相應。為什麼關閉連線的時候是四次握手而不是三次？當客戶端傳送請求關閉連線的時候，...

三次握手和四次揮手

tcp三次握手和四次揮手的全過程 tcp是主機對主機層的傳輸控制協議，提供可靠的連線服務，採用三次握手確認建立乙個連線 位碼即tcp標誌位,有6種表示 syn synchronous建立連線 ack acknowledgement 表示響應 確認 psh push表示有data資料傳輸 fin fi...