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半连接队列和 SYN Flood 攻击的关系

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什么是半连接队列?
TCP 进入三次握手前,服务端会从 CLOSED 状态变为 LISTEN 状态, 同时在内部创建了两个队列:半连接队列(SYN 队列)和全连接队列(ACCEPT 队列)。
顾名思义,半连接队列存放的是三次握手未完成的连接,全连接队列存放的是完成三次握手的连接。
TCP 三次握手时,客户端发送 SYN 到服务端,服务端收到之后,便回复 ACK 和 SYN,状态由 LISTEN 变为 SYN_RCVD,此时这个连接就被推入了 SYN 队列,即半连接队列。
当客户端回复 ACK, 服务端接收后,三次握手就完成了。这时连接会等待被具体的应用取走,在被取走之前,它被推入 ACCEPT 队列,即全连接队列。
什么是SYN Flood ?
SYN Flood 是一种典型的 DDos 攻击,它在短时间内,伪造不存在的 IP 地址, 向服务器发送大量SYN 报文。当服务器回复 SYN+ACK 报文后,不会收到 ACK 回应报文,那么SYN队列里的连接旧不会出对队,久⽽久之就会占满服务端的 SYN 接收队列(半连接队列),使得服务器不能为正常⽤户服务。
那有什么应对方案呢?
主要有 syn cookie 和 SYN Proxy 防火墙等。
syn cookie:在收到 SYN 包后,服务器根据一定的方法,以数据包的源地址、端口等信息为参数计算出一个 cookie 值作为自己的 SYNACK 包的序列号,回复 SYN+ACK 后,服务器并不立即分配资源进行处理,等收到发送方的 ACK 包后,重新根据数据包的源地址、端口计算该包中的确认序列号是否正确,如果正确则建立连接,否则丢弃该包。
SYN Proxy 防火墙:服务器防火墙会对收到的每一个 SYN 报文进行代理和回应,并保持半连接。等发送方将 ACK 包返回后,再重新构造 SYN 包发到服务器,建立真正的 TCP 连接。
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