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TCP（传输控制协议）通过三次握手建立连接，四次挥手终止连接，确保数据传输的可靠性。
TCP的三个控制标志位：
SYN——用于建立连接，同步序列号。
ACK——用于确认收到的数据。
FIN——用于终止连接。
ISN(Initial Sequence Number)——用于标识数据字节流的起始位置，确保数据传输的可靠性和顺序。（ISN是随便生成的）
| 应用程序 | FTP | TFTP | TELNET | SMTP | DNS | HTTP | SSH | MYSQL |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 熟知端口 | 21,20 | 69 | 23 | 25 | 53 | 80 | 22 | 3306 |
| 传输层协议 | TCP | UDP | TCP | TCP | UDP | TCP | TCP | TCP |
三次握手（建立连接）
第一次握手：
客户端向服务器发送SYN（同步）报文，其中包含客户端随机生成的初始序列号ISN=X，表示客户端请求与服务器建立连接。
第二次握手:
服务器收到SYN后，回复SYN-ACK报文，这个包中，服务器将自己的初始序列号设置为ISN=Y，同时将对客户端的确认号设置为ACK=X+1，表示服务器已经收到了客户端的 SYN 包，并且准备好与客户端建立连接。
第三次握手：
客户端收到SYN-ACK后，发送ACK报文，确认服务器的ISN。连接建立完成。该包的序列号为ISN=Y+1，确认号为ACK=Y+1，此时客户端和服务器连接建立成功，双方可以开始进行数据传输。
为什么是三次不是两次或者四次呢？
第一次握手：客户端发SYN包给服务器
此时服务器可得出结论：客户端发送能力正常，自己的接受能力正常。
第二次握手：服务器发SYN-ACK包给客户端
此时服务器可得出结论：自己的发送、接受能力正常，客户端的发送能力正常。
第三次握手：客户端发ACK包给服务器
此时服务器可得出结论：客户端发送、接受能力均正常，自己的发送、接受能力均正常。
因此，需要三次握手来确保客户端和服务器的发送与接受能力是否正常。
三次握手过程中可以携带数据吗？
通常第一次、第二次握手不可以携带数据，但是第三次握手时，可以携带数据。
这是由于在握手完成之前携带数据可能增加服务器负担，易受攻击。
什么是SYN攻击？
SYN 攻击是通过伪造大量 SYN 报文耗尽服务器资源，从而导致服务瘫痪。
在Linux上使用系统自带的 netstat 命令来检测SYN攻击：
netstat -n -p TCP | grep SYN_RECV
常见防御措施有如下几种：
- SYN Cookie：服务器不立即分配资源，而是生成 SYN Cookie 作为初始序列号，收到 ACK 后再分配资源。
- 增加队列大小：通过调整
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog参数扩大半连接队列。 - 减少超时时间：通过调整
net.ipv4.tcp_synack_retries参数减少 SYN-ACK 重试次数。 - 防火墙过滤：配置防火墙规则，过滤异常流量或限制单个 IP 的连接数。
- 负载均衡：使用负载均衡设备分散流量，减轻单台服务器压力。
【拓展】
半连接队列——存放未完成三次握手的连接。服务器收到客户端的 SYN 报文后处于SYN-RCVD状态，将该连接请求放入半连接队列，等待客户端的 ACK 确认。
全连接队列——存放已完成三次握手、等待应用层处理的连接。
四次挥手（终止连接）
第一次挥手：
客户端向服务器发送FIN（结束）报文，其中包含序列号ISN=U，表示客户端希望关闭连接，此时客户端进入FIN_WAIT1状态。
第二次挥手 ：
服务器收到FIN后，发送ACK报文，确认号为ACK=U+1，序列号为ISN=V，表示服务器已经收到了客户端的关闭请求，但服务器可能还有数据未发送完，此时服务器进入CLOSE_WAIT状态，客户端收到 ACK 包后进入FIN_WAIT2状态
第三次挥手：
当服务器完成数据发送后，会向客户端发送一个 FIN 包，序列号为ISN=W，确认号为ACK=U+1，表示服务器也准备关闭连接，此时服务器进入LAST_WAIT状态。
第四次挥手：
客户端收到服务器的 FIN 包后，会发送一个 ACK 包进行确认，确认号为ACK=W+1，序列号为ISN=U+1，客户端进入TIME_WAIT状态。服务器收到 ACK 包后，连接正式关闭，进入CLOSED状态。客户端在TIME_WAIT状态等待一段时间（通常为 2MSL，MSL 是最长报文段寿命）后，也会进入CLOSED状态。
为什么是四次挥手？
因为 TCP 是全双工协议，双方需要独立关闭各自的连接。
第一次挥手：客户端发送FIN包
此时的客户端表示：我不再发数据给你了哟
第二次挥手：服务器发送ACK包
此时的服务器表示：好的我知道了！
第三次挥手：服务器发送FIN包
此时的服务器表示：数据已经全部发给你了，我也不再给你发数据了哟
第四次挥手：客户端发送ACK包
此时的客户端表示：收到！停止连接！
因此，需要四次挥手来确保数据传输完整性和可靠性。
为什么TIME_WAIT状态需要经过2MSL才能返回到CLOSE状态？
因为需要确保服务器收到 ACK，确保网络中旧数据段消失，防止旧数据干扰新连接。
总结
三次握手：SYN → SYN-ACK → ACK，确保双方准备好通信。
四次挥手：FIN → ACK → FIN → ACK，确保双方数据发送完毕并安全关闭连接。