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tcp 为什么要三次握手,两次不行吗?为什么?

煙雲
发布: 2025-10-06 11:23:01
原创
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三次握手能确保连接可靠并防止历史连接重演,两次握手时服务器无法判断SYN包是新请求还是延迟的旧连接,易导致资源浪费或错误连接。客户端发送ACK包既确认收到SYN+ACK,又传递期望序列号,保障数据可靠传输。SYN Flood攻击利用三次握手缺陷,伪造SYN包耗尽服务器资源,可通过SYN Cookie、SYN Proxy等机制缓解。

tcp 为什么要三次握手,两次不行吗?为什么?

TCP三次握手是为了建立可靠连接,两次握手无法保证连接的可靠性和防止历史连接的重演。

三次握手具体过程如下:客户端发送SYN包到服务器,服务器收到后回复SYN+ACK包,客户端收到后回复ACK包,连接建立。

两次握手可能导致的问题:

为什么两次握手无法保证连接的可靠性?

两次握手最大的问题在于无法防止“历史连接”的重演。想象一下,由于网络拥堵,客户端发送的第一个SYN包迟迟没有到达服务器,于是客户端超时重发了一个SYN包,并成功建立了连接。数据传输完毕后,连接正常关闭。但问题来了,之前那个“迟到”的SYN包,在网络恢复后,突然到达了服务器。

如果仅仅是两次握手,服务器收到这个SYN包后,会立即发送SYN+ACK包,并认为新的连接已经建立。但实际上,客户端并没有发起新的连接请求,它不会理会服务器发来的SYN+ACK包。这样,服务器就一直处于等待状态,浪费资源。更糟糕的是,如果客户端恰好重启,并监听了相同的端口,那么服务器发来的SYN+ACK包会被客户端接受,从而建立一个错误的连接。

三次握手通过客户端的确认,可以有效避免这种情况。客户端在收到服务器发来的SYN+ACK包后,会检查这个包的序列号,如果发现不是自己期望的序列号,就会丢弃这个包,从而避免建立错误的连接。

SYN Flood攻击与三次握手的关系

SYN Flood攻击是一种常见的拒绝服务攻击(DoS),攻击者通过伪造大量的SYN包,发送给服务器,但不回复ACK包,导致服务器分配大量的资源用于维护这些半连接,最终耗尽服务器的资源。

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三次握手本身并不能完全防御SYN Flood攻击,但可以作为防御手段之一。服务器可以采用一些策略来缓解SYN Flood攻击,例如:

  • SYN Cookie: 服务器不立即分配资源,而是根据SYN包的信息计算出一个Cookie,作为序列号返回给客户端。如果客户端是正常的,它会回复ACK包,其中包含这个Cookie。服务器验证Cookie的合法性后,才会分配资源。
  • SYN Proxy: 服务器作为客户端的代理,先完成三次握手,然后再与真正的客户端建立连接。这样可以隔离攻击者和服务器。

需要注意的是,SYN Flood攻击是一个复杂的问题,需要综合使用多种防御手段才能有效应对。

为什么客户端需要发送ACK包?

客户端发送ACK包的作用是告知服务器,自己已经收到了服务器发来的SYN+ACK包,连接可以正式建立了。

如果没有这个ACK包,服务器就无法确定客户端是否收到了自己发来的SYN+ACK包。如果服务器没有收到ACK包,它会认为网络出现了问题,可能会重发SYN+ACK包,直到达到最大重试次数。这会浪费服务器的资源,并可能导致连接建立失败。

ACK包不仅仅是确认收到SYN+ACK包,它还包含了客户端期望接收的下一个序列号。通过这个序列号,服务器可以知道客户端已经成功接收了哪些数据,从而保证数据的可靠传输。

总而言之,三次握手的设计是为了在不可靠的网络环境中,建立一个可靠的连接。虽然三次握手增加了通信的开销,但它保证了连接的可靠性和安全性,避免了许多潜在的问题。

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