TCP三次握手和四次挥手

TCP重要字段



TCP报文格式

1.序号:Seq序号,占32位,用来标识从TCP源端口向目的端口发送的字节流,发起方发送数据时对此进行标记

2.确认序号:Ack序号,占32位,只有ACK标志位为1时,确认序号字段才有效,Ack=Seq+1

3.标志位:共6个,即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN

①URG:紧急指针(urgent pointer)有效

②ACK:确认序号有效

③PSH:接收方应该尽快将这个报文交给应用层

④RST:重置连接

⑤SYN:发起一个新连接

⑥FIN:释放一个连接

PS:ACK和Ack不是同一个东西,确认方Ack=发起方Seq+1,两端配对


三次握手概念


三次握手为的是什么?TCP连接。为什么叫三次握手?需要客户端和服务端总共发送3个包以建立连接。为什么要三次握手才行?两次或者四次不行吗?如果两次握手的话,客户端有可能因为网络阻塞等原因会发送多个请求报文,这时服务器就会建立连接,浪费掉许多服务器的资源。没有必要握第四次握手,举个例子,A和B打电话,A说:你听得到我说话吗?B说:我听到了,你听得到我说话吗?A说:听到了,@#!¥%&*....如果此时,B再问“你能听到吗”这就显得多余了


三次握手流程


在socket编程中,这一过程由客户端执行connect来触发

第一次握手:建立连接时,客户端发送syn包(syn=j)到服务器,并进入SYN_SENT状态,等待服务器确认

第二次握手:服务器收到syn包,必须确认客户端的SYN(ack=j+1),同时自己也发送一个SYN包(syn=k),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RCVD状态

第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED(TCP连接成功)状态,完成三次握手


四次挥手概念


四次挥手是做什么的?释放TCP连接。为什么建立连接是三次握手,而关闭连接却是四次挥手呢?因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后,可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的,SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时,当Server端收到FIN报文时,很可能并不会立即关闭SOCKET,所以只能先回复一个ACK报文,告诉Client端,"你发的FIN报文我收到了"。只有等到我Server端所有的报文都发送完了,我才能发送FIN报文,因此不能一起发送。故需要四步握手


四次挥手流程


第一次挥手:当主机A的应用程序通知TCP数据已经发送完毕时,TCP向主机B发送一个带有FIN附加标记的报文段

第二次挥手:主机B收到这个FIN报文段之后,并不立即用FIN报文段回复主机A,而是先向主机A发送一个确认序号ACK,同时通知自己相应的应用程序:对方要求关闭连接(先发送ACK的目的是为了防止在这段时间内,对方重传FIN报文段)

第三次挥手:主机B的应用程序告诉TCP:我要彻底的关闭连接,TCP向主机A送一个FIN报文段

第四次挥手:主机A收到这个FIN报文段后,向主机B发送一个ACK表示连接彻底释放


TCP建立和释放图解



关于TIME_WAIT


然按道理,四个报文都发送完毕,我们可以直接进入CLOSE状态了,但是我们必须假想网络是不可靠的,有可能最后一个ACK丢失。所以TIME_WAIT状态就是用来重发可能丢失的ACK报文

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