简单易懂TCP的三次握手与四次挥手

Posted 2022-02-04 カイドウの はな 花

为什么TCP要进行3次握手4次挥手

TCP的工作方式

单工：只能接收与发送数据
半双工：既能接收也能发送数据但是接受数据的时候只能接受数据，然后发送数据的时候也只能发送数据不能接受数据，接收数据同时进行单工：只能接受或者发送数据

双工 ：可以同时收发数据

序列号+1=确认号

ACK: 确认序号有效

SYN：发起一个新连接

FIN: 释放一个连接

三次握手的过程

ps：三次握手主要是保证连接是双工的(保障可以同时收发数据）但是主要的保障机制还是重传

第一次握手

Client 将SYN置为 1（发出一个包），随机产生一个值seq=J并将数据包发给Server

Client 进入SYN_SENT状态，等待Serever确认

第二次握手

Serever 收到数据包后标志位SYN=1知道Client请求建立连接，Serever将标志位 SYN和ACK都置为1 随机产生一个值并将数据包发给Client确认请求连接，Server进入SYN_RCVD状态

第三次握手

Client 收到确认后若ACK为1，则将该数据包发给Serever，Serever检查ACK为1则建立连接

Client 与Serever进入ESTABLISHED状态完成三次握手，可以传输数据

第一次握手

  Client 什么都不能确认

  Server确认了对方发送正常

第二次握手 

Client确认 自己发送、接收正常，对方发送接收正常（全双工状态）

Server确认 自己接收正常，对方发送正常（半双工）

 第三次握手

Client确认 自己发送、接收正常，对方发送接收正常（全双工状态）

Serever确认：自己发送接收正常，对方发送/接收正常（全双工状态）

TCP为什么只能三次握手不能两次握手

 

 TCP 如果两次连接的话

例如 人物A 给服务器B发送一个请求 但是由于网络延迟的原因  消息被阻塞了，然后阻塞的时间超过了限定 A这时候会再发一个消息，当完成通信了过后

开始发的那个包到达了B B会回一个SYN确认序号有效确认 问A 但是A这个时候他已经认为那个包已经失效了就不会去接那个包 也不会发送确认 这时候B一直傻等 ，但是如果是三次握手的话，这个时候，A就会发一个包表示这个包不是我的或者这个包已经失效了就直接断开连接不会导致资源浪费。

三次握手主要是为了防止已失效的请求报文段，有传到服务端而产生连接的误判

四次挥手的过程：

主要是终止TCP的连接需要客户端与服务端总共发四个包确认连接的断开

四次挥手过程:

第一次挥手

Client 发送一个fin，用来关闭 Client到Server的数据传送 ，Client进入FIN_WAIT_1的状态

第二次挥手

Server 收到FIN后，发送一个ACK给Client , Server 进入CLOSE_WAIT状态

第三次挥手

server 发送一个FIN，用来关闭Server与Client的数据传送，Server 进入LAST_ACK状态

第四次挥手

Client收到fin后,Client 进入TIME_WAIT 状态，发送ack给Server Server进入close状态完成四次握手

为什么 建立的是三次握手 而关闭却是4次挥手

其实很好理解相当于 我断开与一个人的关系 我先发一个分手信号 对方收到信息后 问了一句你确定吗？ 然后他就既然你都说分手了那就分手吧  然后他也发了一个分手信号 然后经过你的同意就分手了

建立连接

因为服务端在listen 状态下 收到建立请求的syn报文后，把ack和syn放到一个报文里发送给客户端（发送了两次）

关闭连接

当收到对方的fin报文的时候，仅仅表示对方不能发送数据但是能接收数据 我们也未必把全部的数据都发给了对方，所以我们可以立即close，也可以发送一些数据给对方后，再发送fin报文给对方表示同意关闭连接，因此只有Server 和Client都确认既能发送数据也能接收数据的时候同时关闭才有意义 因此第二次当Server 发送一个fin的包的时候那么就可以确认对方既可以发送也可以接收 证明接收是双向的同时

第一次的fin是关闭了Client 与Server 之间的连接此时 Server他也许是没有数据可以发送了 但是对于Server来说他可能还有数据要发送 这个时候他先发送一个ack 确认 然后 继续发完该发的数据。然后再发fin做一个确认断开Server与client之间的连接 此时进入一个等待的状态  然后当收到client的确认过后就直接断开 

 关于 三次握手与四次挥手

三次握手主要是确认双方都处于全双工的状态

四次挥手 只要是可以保证断开的彻底就可以啦  确认重传机制

为什么需要TIME_WAIT状态
1、可靠的终止TCP连接（可以保证数据在传送完成的条件下进行发送）
2、保证让迟来的TCP报文段有足够的时间被识别并丢弃（丢弃的原因是防止服务器在哪儿有等待浪费资源）