[TCP/IP] TCP建立与终止

Posted 2020-10-09 immjc

三次握手与四次挥手　　

　　TCP提供一种可靠、面向连接、字节流、传输层的服务。TCP是一种面向连接的单播协议。
　　一个TCP连接由一个4元组构成，它们分别是源IP地址和源端口号，目的IP地址和目的端口号。更准确的说，一个TCP连接是由一对端点或套接字构成，其中通信的每一端都由一对（IP地址，端口号）所唯一标识。
　　一个TCP连接通常分为3个阶段：启动、数据传输和退出。
　　为了建立一个TCP连接，需要完成以下步骤：
　　1.客户端发送一个SYN报文段，并指明自己想要连接的端口号和它的客户端初始序列号（记为ISN(c)）。通常客户端还会借此发送1个或多个选项。客户端发送的这个SYN报文段称作段1。
　　2.服务器也发送自己的SYN报文段作为响应，并包含了它的初始序列号（记为ISN(s)），该段称为段2。此外，为了确认客户端的SYN，服务器将包含的ISN(c)数值加1后作为返回的ACK数值。因此，每发送一个SYN，序列号都会自动加1。这样如果出现丢失的情况，该SYN段将会重传。
　　3.为了确认服务器的SYN，客户端将ISN(s)的值加1后作为返回的ACK数值。这称为段3。
　　通过发送上述3个报文段就能够完成一个TCP连接的建立。它们也常称作三次握手。
　　三次握手的目的不仅在于让通信双方了解一个连接正在建立，还在于利用数据包的选项来承载特殊的信息，交换初始序列号。
　　TCP协议规定通过发送一个FIN段来发起关闭操作。只有当连接双方都完成关闭操作后，才构成一个完整关闭：
　　1.连接的主动关闭者发送一个FIN段指明接收者希望看到的自己当前序列号（K）。FIN段还包含了一个ACK段用于确认对方最近一个发来的数据（L）。
　　2.连接的被动关闭者将K的数值加1作为响应的ACK值，以表面它以及成功接收到主动关闭者发送的FIN。此时，上层的应用程序会被告知连接的另一端已经提出了关闭的请求，通常，这将导致应用程序发起自己的关闭操作。接着，被动关闭者将身份变为主动关闭者，并发送自己的FIN。该报文段的序列号为L。
　　3.为了完成连续的关闭，最后发送的报文段还包含一个ACK用于确认上一个FIN。值得注意的是，如果出现FIN丢失的情况，那么发送方将重新传输直到接收到一个ACK确认为止。
　　综上所述，建立一个TCP连接需要3个报文段，而关闭一个TCP连接需要4个报文段。