量子哈希
首先，让我们来讨论一下TCP标志位。在介绍TCP三次握手和四次挥手之前，了解TCP标志位的含义对于后续的理解很重要。TCP标志位共有6种，分别是SYN（同步标志），ACK（确认标志），PSH（推送标志），FIN（结束标志），RST（重置标志）和URG（紧急标志）。这些标志位的值代表了当前请求的目的。其中，SYN用于建立连接，ACK用于确认收到请求，PSH用于推送数据，FIN用于结束会话，RST用于重置连接，URG用于保证连接不被中断。此外，还有两个序号，分别是顺序号和确认号，用于标识数据包的顺序和确认。
接下来，让我们来详细了解TCP三次握手。三次握手是在建立TCP连接时，客户端和服务器之间共发送3个包的过程。其目的是连接服务器指定端口，建立TCP连接，并同步连接双方的顺序号和确认号，以交换TCP信息。下图是TCP三次握手的图示。
针对TCP连接的安全问题，有一种常见的攻击称为SYN攻击。为了防护这种攻击，可以在过滤网关上进行设置，如设置SYN网关和SYN代理，以及调整网关超时时间。此外，还可以加固TCP/IP协议栈，采用SynAttackProtect机制和SYN cookies技术，增加最大半连接数并缩短超时时间。
接下来，让我们来了解TCP四次挥手的过程。在关闭连接时，客户端会发送连接释放报文，并停止发送数据。服务器收到连接释放报文后，会发送确认报文，并进入CLOSE-WAIT状态。此时，客户端进入FIN-WAIT-2状态，等待服务器发送连接释放报文。服务器发送完最后的数据后，会向客户端发送连接释放报文，客户端收到后发送确认，最后经过一段时间的等待，TCP连接才会完全关闭。
最后，让我们回答一些常见的面试题。为什么连接时是三次握手，而关闭时是四次握手呢？这是因为当客户端发起关闭连接的请求时，仅代表客户端没有需要发送给服务器端的数据了。而服务器端如果仍有数据需要发送给客户端，就不能同时发送ACK和FIN报文。因此，服务器会先发送一个响应报文，表示接收到了客户端的FIN请求，然后在数据传输完毕后再发送FIN请求，表示服务器准备断开连接。所以关闭连接时需要四次握手。
为什么TIME_WAIT状态需要经过2MSL才能返回到CLOSE状态呢？这是因为在四次挥手过程中，如果最后一条报文丢失，服务器会重复发送FIN报文。如果没有设置时间段，客户端无法响应服务器的请求，导致服务器进入死循环。因此，需要设置一个时间段，如果在这个时间段内接收到服务器的再次请求，代表ACK报文没有接收成功。经过2MSL的时间后，客户端撤销相应的TCB，进入CLOSED状态。
为什么不能用两次握手进行连接呢？这是因为三次握手有两个重要的功能。一是双方做好发送数据的准备工作，并确保双方都知道彼此已准备好。二是允许双方协商初始顺序号。如果改为两次握手，可能会发生死锁。服务器在接收到客户端的连接请求后，向客户端发送ACK确定报文。如果客户端没有接收到ACK报文，会认为连接未成功建立，忽略服务器发送的任何数据。这样客户端会一直等待服务器的ACK报文，而服务器会不断重复发送数据，导致死锁的发生。
如果已经建立了连接，但是客户端突然出现故障，服务器会怎么处理呢？TCP设有一个保活计时器，服务器每收到一次客户端的请求后都会重新复位这个计时器。如果两小时内没有收到客户端的任何数据，服务器会发送探测报文段，每隔75秒发送一次。如果连续发送10个探测报文后仍然没有响应，服务器会认为客户端出现故障，关闭连接。
以上是对TCP标志位、三次握手、四次挥手以及一些常见面试题的解释和讨论。如果您对前端开发和相关主题感兴趣，欢迎关注我的公众号：爱生活的前端狗。我会持续发布优质文章，帮助前端工程师提升技术水平和生活品质。让我们一起向前走吧！
