TCP三次握手详解和四次挥手

Posted 2022-06-16

TCP的三次握手四次挥手时面试时面试官经常问道的问题

在互联网中，如何使不同网段的主机相互通信，需要用到TCP协议；
TCP，提供面向连接的服务，在传送数据之前必须先建立连接，数据传送完成后要释放连接。TCP是一种可靠的的运输服务,采用三次握手建立一个连接。

首先介绍下TCP的报文格式

序号 发送端为每个字节编号，方便接收端正确重组。
确认号 用于确认发送端的信息。
窗口大小 用于说明本地可接收数据段的数目。

标志位
URG 紧急指针位 1 开启 0 关闭。
不经过缓存直接提交给对方。

PSH 快速接受传递给应用层 1 开启 0 关闭
需要经过缓存，等一批报文段到齐，直接发送应用层。

SYN 同步序号位 建立连接的请求标记
FIN 断开连接的请求标记
ACK 确认序号位
RST 重新连接

三次握手

第一次握手
客户机想和服务器建立连接，就向服务器发送了一个SYN到服务器，等待服务器确认
第二次握手
TCP服务器收到请求报文后，先确认SYN包，如果同意连接，则发出SYN+ACK包.
第三次握手
客户端收到服务器的SYN＋ACK包后,还需要向服务器发送确认包ACK,此包发送完毕,此后双方就可以开始通信了,完成三次握手。

四次挥手

由于TCP连接是全双工的，因此每个方向都必须单独进行关闭。这个原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个 FIN只意味着这一方向上没有数据流动，一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方执行被动关闭。
第一次挥手
服务器向客户端发送FIN和ACK位置1的TCP报文段。
第二次挥手
客户端向服务器返回ACK位置1的TCP报文段。
第三次挥手
客户端向服务器发送FIN和ACK的位置1的TCP报文段。
在TCP断开连接的过程中，有一个半关闭的概念。TCP的一方（通常是客户端）可以终止发送数据，但仍然可以接受数据，称为半关闭。

为什么建立连接时时三次握手，而断开连接时时四次挥手？
关闭连接时，服务器收到对方的FIN报文时，表示对方不再发送数据，但是还能接收数据，而自己也未必把全部数据都发送给对方了，所以发送完数据给对方后，再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接，因此，ACK和FIN一般都会分开发送，从而导致多了一次。