TCP/IP

TCP三次握手

  • 第一次握手:客戶端A將標志位SYN置為1,隨機產(chǎn)生一個值為seq=J(J的取值范圍為=1234567)的數(shù)據(jù)包到服務(wù)器,客戶端A進入SYN_SENT狀態(tài),等待服務(wù)端B確認;

  • 第二次握手:服務(wù)端B收到數(shù)據(jù)包后由標志位SYN=1知道客戶端A請求建立連接,服務(wù)端B將標志位SYN和ACK都置為1,ack=J+1,隨機產(chǎn)生一個值seq=K,并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給客戶端A以確認連接請求,服務(wù)端B進入SYN_RCVD狀態(tài)。

  • 第三次握手:客戶端A收到確認后,檢查ack是否為J+1,ACK是否為1,如果正確則將標志位ACK置為1,ack=K+1,并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給服務(wù)端B,服務(wù)端B檢查ack是否為K+1,ACK是否為1,如果正確則連接建立成功,客戶端A和服務(wù)端B進入ESTABLISHED狀態(tài),完成三次握手,隨后客戶端A與服務(wù)端B之間可以開始傳輸數(shù)據(jù)了。

如圖所示:

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2. 為什需要三次握手?

  • 《計算機網(wǎng)絡(luò)》第四版中講“三次握手”的目的是“為了防止已失效的連接請求報文段突然又傳送到了服務(wù)端,因而產(chǎn)生錯誤”

  • 書中的例子是這樣的,“已失效的連接請求報文段”的產(chǎn)生在這樣一種情況下:client發(fā)出的第一個連接請求報文段并沒有丟失,而是在某個網(wǎng)絡(luò)結(jié)點長時間的滯留了,以致延誤到連接釋放以后的某個時間才到達server。本來這是一個早已失效的報文段。但server收到此失效的連接請求報文段后,就誤認為是client再次發(fā)出的一個新的連接請求。于是就向client發(fā)出確認報文段,同意建立連接。

  • 假設(shè)不采用“三次握手”,那么只要server發(fā)出確認,新的連接就建立了。由于現(xiàn)在client并沒有發(fā)出建立連接的請求,因此不會理睬server的確認,也不會向server發(fā)送數(shù)據(jù)。但server卻以為新的運輸連接已經(jīng)建立,并一直等待client發(fā)來數(shù)據(jù)。這樣,server的很多資源就白白浪費掉了。采用“三次握手”的辦法可以防止上述現(xiàn)象發(fā)生。例如剛才那種情況,client不會向server的確認發(fā)出確認。server由于收不到確認,就知道client并沒有要求建立連接。”。主要目的防止server端一直等待,浪費資源。

3. TCP 四次揮手

  • 第一次揮手: Client發(fā)送一個FIN,用來關(guān)閉Client到Server的數(shù)據(jù)傳送,Client進入FIN_WAIT_1狀態(tài)。

  • 第二次揮手: Server收到FIN后,發(fā)送一個ACK給Client,確認序號為收到序號+1(與- SYN相同,一個FIN占用一個序號),Server進入CLOSE_WAIT狀態(tài)。

  • 第三次揮手: Server發(fā)送一個FIN,用來關(guān)閉Server到Client的數(shù)據(jù)傳送,Server進入LAST_ACK狀態(tài)。

  • 第四次揮手: Client收到FIN后,Client進入TIME_WAIT狀態(tài),接著發(fā)送一個ACK給Server,確認序號為收到序號+1,Server進入CLOSED狀態(tài),完成四次揮手。

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4.為什么建立連接是三次握手,而關(guān)閉連接卻是四次揮手呢?

  • 這是因為服務(wù)端在LISTEN狀態(tài)下,收到建立連接請求的SYN報文后,把ACK和SYN放在一個報文里發(fā)送給客戶端。而關(guān)閉連接時,當收到對方的FIN報文時,僅僅表示對方不再發(fā)送數(shù)據(jù)了但是還能接收數(shù)據(jù),己方也未必全部數(shù)據(jù)都發(fā)送給對方了,所以己方可以立即close,也可以發(fā)送一些數(shù)據(jù)給對方后,再發(fā)送FIN報文給對方來表示同意現(xiàn)在關(guān)閉連接,因此,己方ACK和FIN一般都會分開發(fā)送。
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