TCP协议（数据传输层）的连接过程三次握手四次挥别

Posted 2020-11-02

前段时间学习OSI网络模型感觉自己懂了其实，还很浅显这两条想深入的学习一下就把自己的心的写在这里，供大家参考指正。
前言
TCP是一个面向连接的协议。无论哪一方向另一方发送数据之前，都必须先在双方之间建立一条连接。就这点与无连接协议如UDP不同，UDP向一端发送数据报时，无需任何握手。
一、TCP报文段的内容
TCP数据报文外边是包裹的网络层IP协议的报文如下图

IP首部就是目的和源的IP地址什么的这里就先不研究了重点是这个TCP首部数据格式如下。如果不计任选字段通常是20个字节。

序号：Seq序号，占32位用来标识TCP源端向目的端发送的字节流，发起方发送数据是对此进行标记。
确认序号：ack序号，只有ACK标志位为1时，确认序号段才有效，ack=Seq+1
标志位有6个：
?URG:紧急指针有效
?ACK：确认序号有效
?PSH：接收方应该尽快将这个报文交给应用层处理
?RST：重置链接
?SYN:发起一个新连接
?FIN:释放一个连接
注意事项：
1）不要将确认序号ack(小写)与确认标志位ACK搞混
2）确认方ack=发起方Seq+1两端配对
二、三次握手
所谓三次握手（Three-way Handshke）就是建立TCP连接，意思就是互相要传送3个包以确定连接的建立。（在socket变成中，这一过程由客户端执行connetc来触发在C语言中使用过于bind配合）

三次握手：
1）Client将标志SYN置为1，随机产生一个值Seq=x
2）Server收到数据包由标志位SYN=1知道client请求建立连接.server将标志位SYN和ACK都置为1之后ack=x+1，随机产生一个seq=y。并将数据发送给client确认请求
3）Client收到确认后检查ack是否为x+1。ACK是否为1.如果正确侧将ACK置为1然后ack=y+1。将数据发送给server。Server检查ack是否为y+1。ACK是否为1如果正确则连接建立成功。
三、四次挥手

由于TCP连接是全双工的，因此每个方向都必须要单独进行关闭，这一原则是当一方完成数据发送任务后，发送一个FIN来终止这一方的连接，收到FIN只是意味着这一方向上没有数据流动了，即不会在收到数据但是这个TCP连接上仍然能够发送数据，直到这一方向也发送了FIN。首先进行关闭的一方将执行主动关闭而另一方则执行被动关闭。
1）client发送一个FIN，用来关闭client到server的数据传送，
2）Server收到一FIN后，发送一个ACK给client，确认序号为收到序号+1(与SYN一样，一个FIN占用一个序号)，
3）Server发送一个FIN用来关闭server到client的数据传送
4）Client收到FIN后发送一个ACK给server确认序号为收到序号+1
完成了四次挥手告别