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TCP协议是 TCP/IP 协议栈中一个重要的协议，平时我们使用的浏览器，APP等大多使用 TCP 协议通讯的，可见 TCP 协议在网络中扮演的角色是多么的重要。
TCP 协议是一个可靠的、面向连接的流协议，由于 TCP 协议是建立在 IP 协议这种面向无连接的协议，所以 TCP 协议必须自己来维护连接的状态。
三次握手过程
TCP 协议通过 三次握手 来建立客户端与服务端的连接，三次握手 过程的原理如下图
建立连接三次握手过程如下：
- 客户端需要发送一个
SYN包给服务端（包含了客户端初始化序列号），并且将连接的状态设置为SYN_SENT，这个过程由connect()系统调用完成。 - 服务端接收到客户端发送过来的
SYN包后，回复一个SYN+ACK包给客户端（包含了服务端初始化序列号），并且设置连接的状态为SYN_RCVD。 - 客户端接收到服务端发送过来的
SYN+ACK包后，设置连接状态为ESTABLISHED（表示连接已经建立），并且回复一个ACK包给服务端。 - 服务端接收到客户端发送过来的
ACK包后，将连接状态设置为ESTABLISHED（表示连接已经建立）。
当 三次握手 过程完成后，一个 TCP 连接就此建立完成。
SYN Flood攻击原理
上面介绍了建立一个 TCP 连接的 三次握手 过程，我们可以发现，三次握手 属于一个协商的过程，也就是说客户端与服务端必须严格按照这个过程来进行，否则连接就不能建立。
这时，如果客户端发送 SYN包 企图与服务端建立连接，但发送完 SYN包 后就不管，那会发送什么事情呢？
客户端发送一个 SYN包 给服务端后就退出，而服务端接收到 SYN包 后，会回复一个 SYN+ACK包 给客户端，然后等待客户端回复一个 ACK包。
但此时客户端并不会回复 ACK包 ，所以服务端只能一直等待直到超时。服务端超时后，会重发 SYN+ACK包 给客户端，默认会重试 5 次，而且每次等待的时间都会增加（可以参考 TCP 协议超时重传的实现）。
另外，当服务端接收到 SYN包 后，会建立一个半连接状态的 Socket。所以，当客户端一直发送 SYN包 ，但不回复 ACK包 ，那么将会耗尽服务端的资源，这就是 SYN Flood 攻击。
防御措施
协议层优化
- SYN Cookie：服务器不立即分配资源，通过哈希算法验证连接合法性后再分配。
- 缩短SYN Timeout：减少半连接等待时间，加速无效请求释放。
网络层拦截
- 防火墙/IP过滤：识别并拦截伪造IP的SYN包，限制单IP连接速率。
- 流量清洗：通过DDoS防护设备过滤异常流量，仅转发合法请求。
系统配置调整
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扩大连接队列 ：增加
backlog队列容量，缓解短时高并发冲击。调整
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扩大连接队列 ：增加
backlog队列容量，缓解短时高并发冲击。 -
负载均衡：将流量分散至多台服务器，降低单点压力。