TCP状态机

三次握手四次挥手

1、三次握手(建立连接)

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第一次握手

客户端向服务端发送连接请求报文段。该报文段中包含自身的数据通讯初始序号。请求发送后,客户端便进入 SYN-SENT 状态。

第二次握手

服务端收到连接请求报文段后,如果同意连接,则会发送一个应答,该应答中也会包含自身的数据通讯初始序号,发送完成后便进入 SYN-RECEIVED 状态。

第三次握手

当客户端收到连接同意的应答后,还要向服务端发送一个确认报文。客户端发完这个报文段后便进入 ESTABLISHED状态,服务端收到这个应答后也进入 ESTABLISHED 状态,此时连接建立成功。

注:第三次握手中可以包含数据,通过快速打开(TFO)技术就可以实现这一功能。其实只要涉及到握手的协议,都可以使用类似 TFO 的方式,客户端和服务端存储相同的 cookie,下次握手时发出 cookie 达到减少 RTT 的目的。
注:RTT:该指标表示发送端发送数据到接收到对端数据所需的往返时间。

2、四次挥手(断开链接)

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第一次握手

若客户端 认为数据发送完成,则它需要向服务端 发送连接释放请求。

第二次握手

服务端 收到连接释放请求后,会告诉应用层要释放 TCP 链接。然后会发送 ACK 包,并进入 CLOSE_WAIT 状态,此时表明 客户端 到 服务端 的连接已经释放,不再接收 客户端 发的数据了。但是因为 TCP 连接是双向的,所以 服务端 仍旧可以发送数据给 客户端。

第三次握手

服务端 如果此时还有没发完的数据会继续发送,完毕后会向 客户端 发送连接释放请求,然后 服务端 便进入 LAST-ACK 状态。

注:通过延迟确认的技术(通常有时间限制,否则对方会误认为需要重传),可以将第二次和第三次握手合并,延迟 ACK 包的发送。

第四次握手

客户端 收到释放请求后,向 服务端 发送确认应答,此时 客户端进入 TIME-WAIT 状态。该状态会持续 2MSL(最大段生存期,指报文段在网络中生存的时间,超时会被抛弃) 时间,若该时间段内没有 服务端 的重发请求的话,就进入 CLOSED状态。当 服务端 收到确认应答后,也便进入 CLOSED 状态。

为什么客户端要进入TIME-WAIT 状态,等待 2MSL 时间后才进入 CLOSED 状态?

为了保证 服务端 能收到客户端的确认应答。若客户端发完确认应答后直接进入 CLOSED 状态,如果确认应答因为网络问题一直没有到达,那么会造成 服务端 不能正常关闭。

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