图解TCP的三次握手和四次挥手

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了图解TCP的三次握手和四次挥手相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

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TCP的三次握手与四次挥手

三次握手

三次握手过程
(1)客户端发送一个SYN0给服务器(选择初始序列号,不携带任何数据)
(2)服务器收到SYN0,回复SYN1和ACK(服务器分配缓存,选择自己初始序列号)
(3)客户端收到SYN1、ACK,回复ACK(可以包含数据)

  1. 第一次握手:建立连接时,客户端发送syn包(syn=x)到服务器,并进入SYN_SENT状态,等待服务器确认;SYN:同步序列编号(Synchronize Sequence Numbers)。
  2. 第二次握手:服务器收到syn包,必须确认客户的SYN(ack=x+1),同时自己也发送一个SYN包 (syn=y),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态;
  3. 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=y+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

四次挥手过程

  1. 客户端向服务器发送FIN控制报文段(首部中的 FIN 比特被置位);
  2. 服务端收到FIN,回复ACK。服务器进入关闭等待状态,发送FIN;
  3. 客户端收到FIN,给服务器回复ACK,客户端进入等待状态(进入“等待”,以确保服务器收到ACK真正关闭连接);
  4. 服务端收到ACK,链接关闭。

  1. 客户端进程发出连接释放报文,并且停止发送数据。释放数据报文首部,FIN=1,其序列号为seq=u(等于前面已经传送过来的数据的最后一个字节的序号加1),此时,客户端进入FIN-WAIT- 1(终止等待1)状态。 TCP规定,FIN报文段即使不携带数据,也要消耗一个序号。
  2. 服务器收到连接释放报文,发出确认报文,ACK=1,ack=u+1,并且带上自己的序列号seq=v,此时,服务端就进入了CLOSE-WAIT(关闭等待)状态。TCP服务器通知高层的应用进程,客户端向服务器的方向就释放了,这时候处于半关闭状态,即客户端已经没有数据要发送了,但是服务器若
    发送数据,客户端依然要接受。这个状态还要持续一段时间,也就是整个CLOSE-WAIT状态持续的时间。
  3. 客户端收到服务器的确认请求后,此时,客户端就进入FIN-WAIT-2(终止等待2)状态,等待服务器发送连接释放报文(在这之前还需要接受服务器发送的最后的数据)。
  4. 服务器将最后的数据发送完毕后,就向客户端发送连接释放报文,FIN=1,ack=u+1,由于在半关闭状态,服务器很可能又发送了一些数据,假定此时的序列号为seq=w,此时,服务器就进入了LAST-ACK(最后确认)状态,等待客户端的确认。
  5. 客户端收到服务器的连接释放报文后,必须发出确认,ACK=1,ack=w+1,而自己的序列号是seq=u+1,此时,客户端就进入了TIME-WAIT(时间等待)状态。注意此时TCP连接还没有释放,必须经过2∗∗MSL(最长报文段寿命)的时间后,当客户端撤销相应的TCB后,才进入CLOSED状态。
  6. 服务器只要收到了客户端发出的确认,立即进入CLOSED状态。同样,撤销TCB后,就结束了这次的TCP连接。可以看到,服务器结束TCP连接的时间要比客户端早一些。

其中细节

三次握手

为什么要有最后一次ACK?

客户端首先向服务器发送一个连接请求,但是可能这个连接请求走了远路,等了很长时间,服务器都没有收到,那么客户端可能会再次发送,此时服务器端收到并且回复SYN、ACK;

在这个时候最先发送的那个连接请求到达服务器,那么服务器会回复一个SYN,ACK;

但是客户端表示自己已经收到确认了,并不搭理这个回复,那么服务器可能陷入等待,如果这种情况多了,那么会导致服务器瘫痪,所以要发送第三个确认。

四次挥手

为什么需要四次挥手?

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,这就意味着,当客户端发出FIN报文段时,只是表示客户端已经没有数据要发送了,客户端告诉服务器,它的数据已经全部发送完毕了;

但是,这个时候客户端还是可以接受来自服务端的数据;

当服务端返回ACK报文段时,表示它已经知道客户端没有数据发送了,但是服务端还是可以发送数据到客户端的;

当服务端也发送了FIN报文段时,这个时候就表示服务端也没有数据要发送了,就会告诉客户端,我也没有数据要发送了,之后彼此就会愉快的中断这次TCP连接。

总结:前 2 次挥手用于关闭一个方向的数据通道,后两次挥手用于关闭另外一个方向的数据通道

以上是关于图解TCP的三次握手和四次挥手的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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