网络基础知识
TCP的三次握手
传输控制协议TCP简介
- 面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议
- 将应用层的数据流分割成报文段并发送给目标节点的TCP层
- 数据包都有序号,对方收到则发送ACK确认,未收到则重传
- 使用校验和来校验数据在传输过程中时候有错误
TCP报文段
TCP报文段详解
三次握手
“握手”是为了建立连接(全双工),TCP的三次握手流程图如下:
TCP的三次握手与四次挥手理解及面试题
在TCP/IP协议中,TCP协议提供可靠的连接服务,采用三次握手来建立一个连接。
第一次握手:建立连接时,客户端发送SYN包(syn=1)到服务器,并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认。
第二次握手:服务器收到SYN包,必须确认客户的SYN(ack=j+1),同时自己也发送一个SYN包,此时服务器进入SYN_RECV状态。
第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED状态,完成三次握手。
首次握手的隐患——SYN超时
问题起因:
- Server收到Client的SYN,回复SYN-ACK的时候未收到ACK确认
- server不断重试直至超时,Linux默认等待63秒才断开连接。
针对SYN Flood的防护措施
- SYN队列满后,听过tcp_syncookies参数回发SYN Cookie
- 若为正常连接则Client会回发SYN Cookie,直接建立连接。
建立连接,Client出现故障——保活机制
- 向对方发送保活探测报文,如果未收到相应则继续发送
- 尝试次数达到保活探测次数仍未收到响应则中断连接
四次挥手
“挥手”是为了终止连接,TCP四次挥手的流程如下:
TCP连接必须经过时间2MSL后才真正释放掉
TCP采用四次挥手来释放连接
第一次挥手:Client发送一个FIN,用来关闭Client到Server的数据传送,Client进入FIN_WAIT_1状态;
第二次挥手:Server收到FIN后,发送一个ACK给Client,确认序号为收到的序号+1(与SYN相同,一个FIN占用一个序号),Server进入CLOSE_WAIT状态;
第三次挥手:Server 发送一个FIN,用来关闭Server 到Client的数据传送,Server进入LAST_ACK状态;
第四次挥手:Client收到FIN后,Client进入TIME_WAIT状态,接着发送一个ACK给Server,确认序号为收到的序号+1,Server进入CLOSED状态,完成四次挥手。
为什么会有TIME_WAIT状态:
- 确保有足够的时间让对方收到ACK包
- 避免新旧连接混淆
服务器出现大量的CLOSED_WAIT状态的原因:
对方关闭socket连接,我方忙于读或写,没有及时关闭连接
- 检查代码,特别是释放资源的代码
- 检查配置,特别是处理请求的线程配置。
TCP的滑动窗口
RTT和RTO
- RTT:发送一个数据包到收到对应的ACK,所花费的时间
- RTO:重传时间间隔
TCP使用滑动窗口做流量控制与乱序重排
- 保证TCP的可靠性
- 保证TCP的流控特性
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