[学习笔记][计算机网络]（一）TCP连接的建立与释放
1、OSI与TCP/IP
| OSI七层模型 | TCP/IP概念层模型 |
| 应用层（FTP、Telnet） | 应用层（FTP、Telnet） |
| 表示层 | |
| 会话层 | |
| 传输层（TCP、UDP） | 传输层（TCP、UDP、UGP） |
| 网络层（IP） | 网络层（IP、ICMP、ARP） |
| 数据链路层（ARP） | 链路层 |
| 物理层 |
2、TCP连接的建立——三次握手
2.1、TCP简介
2.1.1、TCP（传输控制协议）
- 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。
- 使用校检和检验数据在传输过程中是否有误。
2.1.2、TCP报文头
source port：端口号【ip层的ip唯一标识主机，tcp协议和端口号唯一标识进程；；；ip+tcp协议+端口号（套接字）】
seq：4字节，报文的开始序号
ack：4字节，期望收到对方下一个报文段的第一个数据字节的序号（A,301-200;;;B,501）
TCP flags：
- URG：紧急指针标志
- ACK：确认序号标志
- PSH：push标志
- RST：重置连接标志
- SYN：同步序号，用于建立连接过程
- FIN：finish连接，用于释放连接
2.2、TCP的三次握手
如上图所示，在TCP/IP协议中，TCP/IP协议提供可靠的连接服务，采用三次握手建立一个连接：
- 客户端发送SYN包给服务端，并进入SYN_SEND状态等待服务器确认；
- 服务器接收到SYN，确认客户SYN，并发送SYN+ACK包给客户端，服务器进入SYN_RECV状态；
- 客户端接收到SYN+ACK，发送ACK给服务器，发送完毕两者进入ESTABLISHED状态，建立连接；
2.3、首次握手的隐患——SYN超时
问题起因：在服务器发出SYN+ACK（第二次握手）后未收到ACK（第三次握手），服务器不断尝试重发，Linux默认等待63秒断开连接。
SYN Flood隐患：恶意程序对服务器发出SYN包便下线，让服务器不断尝试，耗费服务器的SYN队列，影响正常连接。
措施：客户端最后会通过tcp_tcp_syncookie参数回发SYN Cookie来标识是正常连接，服务器不管SYN队列是否满了，接收到SYN Cookie就会创建连接。
3、TCP连接的释放——四次挥手
3.1、TCP的四次挥手
如上图所示，为TCP连接释放的四次挥手：
- Client发送FIN给Server；
- Server收到FIN，回发ACK，并进入CLOSE_WAIT状态；
- Server再次发送FIN+ACK，结束CLOSE_WAIT状态；
- Client接收FIN+ACK，发送ACK，并进入时长为2MSL的TIME_WAIT状态；
3.2、两个状态、一个时间
3.2.1、服务器的CLOSE_WAIT状态
为什么会有CLOSE_WAIT：
- 确保有足够的时间让对方接收到ACK
- 避免新旧连接混淆
服务器出现大量CLOSE_WAIT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。
3.2.2、客户端的TIME_WAIT状态
为了避免客户端的ACK（第四次挥手）没有被服务器成功接收。
3.2.3、MSL
MSL：最长报文段寿命，2MSL是因为一来一回。