一篇搞懂TCP中的三次握手和四次挥手的过程

     大家知道TCP建立连接需要经过三次握手,而断开连接需要经过四次挥手,那三次握手和四次分手分别做了什么和如何进行的,在日常开发过程中很多人对这个过程这两个概念都很模糊,本人也有幸成为其中的一员,于是今天就下定决心来一探究竟,再讲之前我们先上一张图,如下所示:


首先来说说三次握手的过程:

第一次握手:建立连接。客户端发送连接请求报文段,将SYN位置为1,Sequence Number(序列码)为x;然后,客户端进入SYN_SEND状态,等待服务器的确认;

第二次握手:服务器收到客户端的SYN报文段,需要对这个SYN报文段进行确认,设置Acknowledgment Number(确认码)为x+1(Sequence Number+1);同时,自己还要发送SYN请求信息,将SYN位置为1,Sequence Number(序列码)为y;服务器端将上述所有信息放到一个报文段(即SYN+ACK报文段)中,一并发送给客户端,此时服务器进入SYN_RECV状态;

第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK报文段。然后将Acknowledgment Number(确认码)设置为y+1,向服务器发送ACK报文段,这个报文段发送完毕以后,客户端和服务器端都进入ESTABLISHED(建立连接)状态,完成TCP三次握手。

完成了三次握手,客户端和服务器端就可以开始传送数据。以上就是TCP三次握手的总体介绍。通信结束客户端和服务端就断开连接,需要经过四次挥手确认。

四次挥手的过程:

第一次分手:主机1(可以是客户端,也可以是服务器端),设置Sequence Number和Acknowledgment Number,向主机2发送一个FIN报文段;此时,主机1进入FIN_WAIT_1状态;这表示主机1没有数据要发送给主机2了;

第二次分手:主机2收到了主机1发送的FIN报文段,向主机1回一个ACK报文段,Acknowledgment Number为Sequence Number加1;主机1进入FIN_WAIT_2状态;主机2告诉主机1,我“同意”你的关闭请求;

第三次分手:主机2向主机1发送FIN报文段,请求关闭连接,同时主机2进入LAST_ACK状态;

第四次分手:主机1收到主机2发送的FIN报文段,向主机2发送ACK报文段,然后主机1进入TIME_WAIT状态;主机2收到主机1的ACK报文段以后,就关闭连接;此时,主机1等待2MSL后依然没有收到回复,则证明Server端已正常关闭,那好,主机1也可以关闭连接了。

可以看到一次tcp请求的建立及关闭至少进行7次通信,这还不包过数据的通信,而UDP不需3次握手和4次分手。

这里在第四次挥手的时候主机1进入TIME_WAIT状态的时候,主机1要等待2MS,这里为什么要等待2MS呢,答案如下?

为了保证 主机1发送的最后一个 ACK 报文段能够到达 主机二。这个 ACK 报文段有可能丢失,因而使处于 LAST-ACK 状态的 主机2收不到对已发送的 FIN + ACK 报文段的确认。主机2会超时重传这个 FIN + ACK 报文段,而 主机1就能在 2MSL 时间内收到这个重传的 FIN + ACK 报文段。接着 A主机1重传一次确认,重新启动 2MSL 计时器。最后,主机1和 B主机2都正常进入到 CLOSED 状态。如果 A主机1在 TIME-WAIT 状态不等待一段时间,而是在发送完 ACK 报文段后立即释放连接,那么就无法收到 主机2重传的 FIN + ACK 报文段,因而也不会再发送一次确认报文段。这样,主机2就无法按照正常步骤进入 CLOSED 状态。

防止“已失效的连接请求报文段”出现在本连接中。主机1 在发送完最后一个 ACK 报文段后,再经过 2MSL ,就可以使本连接持续的时间内所产生的所有报文段都从网络中消失。这样就可以使下一个新的连接中不会出现这种旧的连接请求报文段。

以上便是TCP协议的三次握手,四次挥手的过程,如果觉得对你有帮助就点赞收藏一波吧嘿嘿!

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