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TCP的三次握手四次挥手

时间:2024-04-12 12:05:30 来源:网络cs 作者:晨起 栏目:卖家故事 阅读:

标签: 挥手  握手 
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TCP 协议简述

TCP 提供面向有连接的通信传输,面向有连接是指在传送数据之前必须先建立连接,数据传送完成后要释放连接。

无论哪一方向另一方发送数据之前,都必须先在双方之间建立一条连接。在TCP/IP协议中,TCP协议提供可靠的连接服务,连接是通过三次握手进行初始化的。同时由于TCP协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的运输层通信协议,TCP是全双工模式,所以需要四次挥手关闭连接。

TCP协议需要的各项信息:

TCP的序号和确认号

32位序号 seq: Sequence number 缩写seq ,TCP通信过程中某一个传输方向上的字节流的每个字节的序号,通过这个来确认发送的数据有序,比如现在序列号为1000,发送了1000,下一个序列号就是2000。32位确认号 ack: Acknowledge number 缩写ack,TCP对上一次seq序号做出的确认号,用来响应TCP报文段,给收到的TCP报文段的序号seq加1。

TCP的标志位

每个TCP段都有一个目的,这是借助于TCP标志位选项来确定的,允许发送方或接收方指定哪些标志应该被使用,以便段被另一端正确处理。用的最广泛的标志是 SYNACK 和 FIN,用于建立连接,确认成功的段传输,最后终止连接。

TCP 三次握手建立连接

所谓三次握手(Three-way Handshake),是指建立一个 TCP 连接时,需要客户端和服务器总共发送3个报文。

三次握手的目的是连接服务器指定端口,建立 TCP 连接,并同步连接双方的序列号和确认号,交换 TCP 窗口大小信息。

三次握手过程的示意图如下:

 第一次握手 TCP客户进程也是先创建传输控制块TCB,然后向服务器发出连接请求报文,这是报文首部中的同部位SYN=1,同时选择一个初始序列号 seq=x ,此时,TCP客户端进程进入了 SYN-SENT 同步已发送状态

第二次握手 TCP服务器收到请求报文后,如果同意连接,则会向客户端发出确认报文。确认报文中应该 ACK=1,SYN=1,确认号是ack=x+1,同时也要为自己初始化一个序列号 seq=y,此时,TCP服务器进程进入了 SYN-RCVD 同步收到状态

第三次握手 TCP客户端收到确认后,还要向服务器给出确认。确认报文的ACK=1,ack=y+1,自己的序列号seq=x+1,此时,TCP连接建立,客户端进入ESTABLISHED已建立连接状态 触发三次握手

那为什么需要三次握手,两次不行吗?

主要原因:防止已经失效的连接请求报文突然又传送到了服务器,从而产生错误

        客户端向服务器端发送的请求报文由于网络等原因滞留,未能发送到服务器端,此时连接请求报文失效,客户端会再次向服务器端发送请求报文,之后与服务器端建立连接,当连接释放后,由于网络通畅了,第一次客户端发送的请求报文又突然到达了服务器端,这条请求报文本该失效了,但此时服务器端误认为客户端又发送了一次连接请求,两次握手建立好连接,此时客户端忽略服务器端发来的确认,也不发送数据,造成不必要的错误和网络资源的浪费。

如果采用三次握手的话,就算那条失效的报文发送到服务器端,服务器端确认并向客户端发送报文,但此时客户端不会发出确认,由于客户端没有确认,由于服务器端没有接收到确认,就会知道客户端没有请求连接。

四次挥手

第一次挥手:

客户端打算断开连接,向服务器发送FIN报文(FIN标记位被设置为1,1表示为FIN,0表示不是),FIN报文中会指定一个序列号,之后客户端进入FIN_WAIT_1状态

也就是客户端发出连接释放报文段(FIN报文),指定序列号seq = u,主动关闭TCP连接,等待服务器的确认。

第二次挥手:

服务器收到连接释放报文段(FIN报文)后,就向客户端发送ACK应答报文,以客户端的FIN报文的序列号 seq+1 作为ACK应答报文段的确认序列号ack = seq+1 = u + 1。

接着服务器进入CLOSE_WAIT(等待关闭)状态,此时的TCP处于半关闭状态(下面会说什么是半关闭状态),客户端到服务器的连接释放。客户端收到来自服务器的ACK应答报文段后,进入FIN_WAIT_2状态。

第三次握手:

服务器也打算断开连接,向客户端发送连接释放(FIN)报文段,之后服务器进入LASK_ACK(最后确认)状态,等待客户端的确认。

服务器的连接释放(FIN)报文段的FIN=1,ACK=1,序列号seq=m,确认序列号ack=u+1。

第四次握手:

客户端收到来自服务器的连接释放(FIN)报文段后,会向服务器发送一个ACK应答报文段,以连接释放(FIN)报文段的确认序号 ack 作为ACK应答报文段的序列号 seq,以连接释放(FIN)报文段的序列号 seq+1作为确认序号ack。

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