深度分析“Windows2003于XP一样有半开连接数限制”

（转自哪里忘掉了）

    在讨论“半开连接”之前，我觉得最重要的一点是，必须弄清楚什么是“半开连接”。
很遗憾，在这个帖子里面回复的绝大部分人，可能包括楼主在内，都不知道什么是“半开连接”，更加不知道微软为什么要进行限制。
所以就有诸如“2003是服务器，如果限制了基本网站就不要用了”之类可笑的观点了。

    我们先来普及一下基本常识吧，下面的文字可能有点晦涩，需要阅读者有一定的知识水平：

    建立TCP连接的标准过程是这样的：
首先，请求端（客户端）发送一个包含SYN标志的TCP报文，SYN即同步（Synchronize），同步报文会指明客户端使用的端口以及TCP连接的初始序号；
第二步，服务器在收到客户端的SYN报文后，将返回一个SYN+ACK的报文，表示客户端的请求被接受，同时TCP序号被加一，ACK即确认（Acknowledgement）。
第三步，客户端也返回一个确认报文ACK给服务器端，同样TCP序列号被加一，到此一个TCP连接完成。
以上的连接过程在TCP协议中被称为三次握手（Three-way Handshake）。

    问题就出在TCP连接的三次握手中，
假设一个用户向服务器发送了SYN报文后突然死机或掉线，那么服务器在发出SYN+ACK应答报文后是无法收到客户端的ACK报文的（第三次握手无法完成），
这种情况下服务器端一般会重试（再次发送SYN+ACK给客户端）并等待一段时间后丢弃这个未完成的连接。
这段时间的长度我们称为SYN Timeout，一般来说这个时间是分钟的数量级（大约为30秒-2分钟）。一个用户出现异常导致服务器的一个线程等待1分钟并不是什么很大的问题，
但如果有一个恶意的攻击者大量模拟这种情况，服务器端将为了维护一个非常大的半连接列表而消耗非常多的资源----数以万计的半连接，即使是简单的保存并遍历也会消耗非常多的CPU时间和内存，何况还要不断对这个列表中的IP进行SYN+ACK的重试。
实际上如果服务器的TCP/IP栈不够强大，最后的结果往往是堆栈溢出崩溃---即使服务器端的系统足够强大，服务器端也将忙于处理攻击者伪造的TCP连接请求而无暇理睬客户的正常请求（毕竟客户端的正常请求比率非常之小）。
此时从正常客户的角度看来，服务器失去响应，
这种情况我们称作：服务器端受到了SYN Flood攻击（SYN洪水攻击）。

上面的文字可能很多人看不懂，那我们用比较简单的例子来解释：

1.第一次握手-----------电脑：服务器，你有陈冠希的照片吗？
2.第二次握手-----------服务器：有，你是不是想要？
3.第三次握手-----------电脑：当然想，你传给我。
4.正式建立连接，双方开始传输照片。

在上面的例子中，如果电脑没有回答服务器的问题，就是第三次握手还没有完成，这样的连接就叫做“半开连接”。

微软为了防止SYN洪水攻击，在XP SP2中，限制了最大并发半开连接数为10。
也就是说，使用XP SP2的电脑，最多可以同时向十台服务器询问：“服务器，你有陈冠希的照片吗”。
如果电脑不回答服务器的发问：“有，你是不是想要？”的话，
它就不能向第十一台服务器询问了。
它必须先对前面十台服务器中的随便某一台回答“当然想，你传给我”，完成一次连接之后，才能向第十一台服务器进行询问。

说到这里，大家应该明白了吧？
微软所谓的半开连接数限制，只是针对发起方（也就是上面例子中的电脑）的，不是针对接受方（也就是上面例子中的服务器）！
一台使用XP SP2的电脑，如果它是半开连接的发起方，它就会受到这个限制。
如果它是半开连接的接受方，那么，它是不会受到这个半开连接数的限制的！

以上只是针对XP SP2的分析，如果是使用2003或者2008的电脑呢？
也是同样的道理，如果2003或者2008是接受方，比如我们常见的WEB服务器或者FTP服务器，那它们也不会受到半开连接数的限制！
哪怕它们的最大并发半开连接数同样是10，也不会对它们的HTTP服务，或者FTP服务，有任何影响！

那么，该回到主题了，到底2003有没有限制最大并发半开连接数呢？
楼主的分析已经很清楚了：
以英文企业版Windows 2003 SP2的tcpip.sys为例，TCPMaxHalfOpen是5000。
这很好的说明了，
微软对英文企业版2003 SP2的最大并发半开连接数的限制为5000！

我们再想一想，现在互联网上有很多使用2003来架构的网站或者论坛，
它们的最大同时访问量往往是用数万为单位来计算的，
但是用户访问网站或者登陆论坛却没有感受到什么影响，除非是服务器受到SYN洪水攻击。
这不正好说明了，微软所谓的半开连接数限制，只是针对发起方的吗？

所以我们可以得出一个结论：
2003或者2008，同样有半开连接数的限制，
只不过，只有当它们作为连接的发起方，比如BT下载的客户端，P2P网络电视的使用者时，才会受到这个限制；
在它们作为连接的接受方，比如WEB服务器，或者FTP服务器时，是不会受到限制的。
最后再解释一下注册表中的TCPMaxHalfOpen相关项目的设置和用途：

首先，SynAttackProtect的键值，类型为REG_DWORD，取值范围是0，1。从WIN2003 SP1开始默认值是1。
这个值决定了系统受到SYN攻击时采取的保护措施，包括减少系统SYN+ACK的重试的次数等。

其次，TcpMaxHalfOpen的键值，类型为REG_DWORD，取值范围是100-0xFFFF，这个值是系统允许同时打开的半连接。
默认情况下WIN2K PRO和SERVER是100，ADVANCED SERVER是500，WIN2003是5000。

然后，TcpMaxHalfOpenRetried的键值，类型为REG_DWORD，取值范围是80-0xFFFF，这个值决定了在什么情况下系统会打开SYN攻击保护。
默认情况下WIN2K PRO和SERVER是80，ADVANCED SERVER是400，WIN2003是2500。

Win2003的SYN攻击保护机制是这样的：

正常情况下，WIN2003对TCP连接的三次握手有一个常规的设置，
包括SYN Timeout时间、SYN-ACK的重试次数和SYN报文从路由器到系统再到Winsock的延时等。
这个常规设置是针对系统性能进行优化的（安全和性能往往相互矛盾），所以可以给用户提供方便快捷的服务。

一旦服务器受到攻击，SYN半连接的数量超过TcpMaxHalfOpenRetried的设置，系统会认为自己受到了SYN Flood攻击。
此时，设置在SynAttackProtect键值中的选项开始作用，SYN Timeout时间被减短，SYN-ACK的重试次数减少，
系统也会自动对缓冲区中的报文进行延时，避免对TCP/IP堆栈造成过大的冲击，力图将攻击危害减到最低。
如果攻击强度不断增大，超过了TcpMaxHalfOpen值，此时系统已经不能提供正常的服务了，更重要的是保证系统不会崩溃，
系统将会丢弃任何超出TcpMaxHalfOpen值范围的SYN报文（应该是使用随机丢包策略），保证系统的稳定性。

所以，把TcpMaxHalfOpen值改小，只是为了加强系统对SYN洪水攻击的防御能力；
改大，再大也超不过TCPIP.SYS的限制。
这是微软对于“半开连接”接受方所采取的一种保护措施，
和对“半开连接”发起方所采取的最大并发连接数限制，
是相辅相成的。