TCP三次握手與Linux的TCP內核參數優化

時間 2019-12-06

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感謝各位技術大佬的資料分享，這裏我把我理解的內容作一個整理

一：TCP的三次握手

一、TCP簡述

　　TCP是一個面向鏈接的協議，在鏈接雙方發送數據以前，首先須要創建一條鏈接。TCP創建鏈接能夠簡單稱爲：三次握手（說白了就是創建一個TCP鏈接的時候，客戶端和服務端總共要發3個包，socket編程裏面執行connect()的時候，將觸發三次握手），斷開TCP鏈接能夠叫作四次握手（socket編程裏面任何一方執行close()操做便可產生揮手動做）。編程

二、鏈接的創建

解釋：

　　最初兩端的TCP進程都處於CLOSED關閉狀態，A主動打開鏈接，而B被動打開鏈接。（A、B關閉狀態CLOSED——B收聽狀態LISTEN——A同步已發送狀態SYN-SENT——B同步收到狀態SYN-RCVD——A、B鏈接已創建狀態ESTABLISHED）centos

B的TCP服務器進程先建立傳輸控制塊TCB，準備接受客戶進程的鏈接請求。而後服務器進程就處於LISTEN（收聽）狀態，等待客戶的鏈接請求。如有，則做出響應。
第一次握手：A的TCP客戶進程也是首先建立傳輸控制塊TCB，而後向B發出鏈接請求報文段，（首部的同步位SYN=1，初始序號seq=x），（SYN=1的報文段不能攜帶數據）但要消耗掉一個序號，此時TCP客戶進程進入SYN-SENT（同步已發送）bash

第二次握手：B收到鏈接請求報文段後，如贊成創建鏈接，則向A發送確認，在確認報文段中（SYN=1，ACK=1，確認號ack=x+1，初始序號seq=y），測試TCP服務器進程進入SYN-RCVD（同步收到）狀態；

第三次握手：TCP客戶進程收到B的確認後，要向B給出確認報文段（ACK=1，確認號ack=y+1，序號seq=x+1）（初始爲seq=x，第二個報文段因此要+1），ACK報文段能夠攜帶數據，不攜帶數據則不消耗序號。TCP鏈接已經創建，A進入ESTABLISHED（已創建鏈接）。

當B收到A的確認後，也進入ESTABLISHED狀態。

TCP header：

詳細內容解釋：

TCP的狀態總結：

第六列爲socket的狀態，一般僅僅有tcp的狀態，狀態值可能有ESTABLISHED，SYN_SENT，SYN_RECV FIN_WAIT1，FIN_WAIT2，TIME_WAIT等，詳見下文。其中，最重要的是第六列。
ESTABLISHED

　　　　socket已經創建鏈接，表示處於鏈接的狀態，通常認爲有一個ESTABLISHED認爲是一個服務的併發鏈接。這個鏈接狀態在生產場景很重要，要重點關注。服務器

SYN_SENT

　　　　socket正在積極嘗試創建一個鏈接，即處於發送後鏈接前的一個等待但未匹配進入鏈接的狀態。網絡

SYN_RECV

　　　　已經從網絡上收到一個鏈接請求。併發

FIN_WAIT1

　　　　socket已關閉，鏈接正在或正要關閉。socket

FIN_WAIT2

　　　　鏈接已關閉，而且socket正在等待遠端結束。tcp

TIME_WAIT

　　　　socket正在等待關閉處理仍在網絡上的數據包，這個鏈接狀態在生產場景很重要，要重點關注。測試

CLOSE_WAIT

　　　　遠端已經結束，等待socket關閉。優化

LAST_ACK

　　　　遠端已經結束，而且socket也已關閉，等待acknowl-edgement。

LISTEN

　　　　socket正在監聽鏈接請求。

CLOSING

　　　　sockets關閉，可是咱們仍舊沒有發送數據。

UNKNOWN

　　　　未知的狀態。

SYN攻擊

　　在三次握手過程當中，服務器發送SYN，ACK以後，收到客戶端的ACK以前的TCP鏈接稱爲半鏈接(half-open connect)。此時服務器處於Syn_RECV狀態。當收到ACK後，服務器轉入ESTABLISHED狀態。
　　Syn攻擊就是攻擊客戶端在短期內僞造大量不存在的IP地址，向服務器不斷地發送syn包，服務器回覆確認包，並等待客戶的確認，因爲源地址是不存在的，服務器須要不斷的重發直至超時，這些僞造的SYN包將長時間佔用未鏈接隊列，正常的SYN請求被丟棄，目標系統運行緩慢，嚴重者引發網絡堵塞甚至系統癱瘓。
Syn攻擊是一個典型的DDOS攻擊。檢測SYN攻擊很是的方便，當你在服務器上看到大量的半鏈接狀態時，特別是源IP地址是隨機的，基本上能夠判定這是一次SYN攻擊。在LINUX下能夠以下命令檢測是否被Syn攻擊：

[root@rsync_test ~]# netstat -n | awk '/^tcp/ {++sam[$NF]} END {for(num in sam)print num,sam[num]}'
TIME_WAIT 30
FIN_WAIT1 1
ESTABLISHED 615
SYN_RECV 2