TCP的三次握手和四次挥手

    技术2023-04-03  69

    传输控制协议TCP

    面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。将应用层的数据流分割成报文段并发送给目标节点的TCP层。数据包都有序号,对方收到则发送ACK确认,未收到则重传。使用检验和来检验数据在传输过程中是否有误。

    三次握手

    第一次握手:客户端发送请求报文将 SYN=1 同步序列号和初始化 seq=x发送给服务端,服务端从初始化状态,创建连接,等待客户端,确认接收后的状态为SYN_Receive。这个时候客户端处于等待状态为SYN_Send。

    第二次握手,服务器接收到报文后(SYN=1,seq=x)收到请求后请求报文变为同步序列号SYN=1,初始化序列号seq=1,确认号ACK=1,ack=x+1,服务器为SYN_Receive状态,发送端的状态为:SYN_Send。

    第三次握手,客户端收到服务端的数据包(收到响应后),然后发送同步序列号ack=y+1和数据包的序列号seq=x+1和ACK=1确认包作为应答(第三次握手:ACK=1,seq=x+1,ack=y+1),客户端和服务端变化为established状态。此时客户端和服务器进入双工状态,都能够进行收发消息。

    为什么需要三次握手?

    原则上任何数据传输都无法确保绝对可靠,三次握手只是确保可靠的基本需要。主要是为了保证收发双方均有接收和发送消息的能力。初始化Sequence Number,作为以后数据通信的信号,防止因为网络问题乱序。

    四次挥手

    四次挥手(Four-Way Wavehand)即终止TCP连接,就是指断开一个TCP连接时,需要客户端和服务端总共发送4个包以确认连接的断开。在socket编程中,这一过程由客户端或服务端任一方执行close来触发,整个流程如下图所示: 由于TCP连接时全双工的,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来终止这一方向的连接,收到一个FIN只是意味着这一方向上没有数据流动了,即不会再收到数据了,但是在这个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,上图描述的即是如此。

    (1)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状态。

    (2)第二次挥手:Server收到FIN后,发送一个ACK给Client,确认序号为收到序号+1(与SYN相同,一个FIN占用一个序号),Server进入CLOSE_WAIT状态。

    (3)第三次挥手:Server发送一个FIN,用来关闭Server到Client的数据传送,Server进入LAST_ACK状态。

    (4)第四次挥手:Client收到FIN后,Client进入TIME_WAIT状态,接着发送一个ACK给Server,确认序号为收到序号+1,Server进入CLOSED状态,完成四次挥手。

    问题

    为什么建立连接是三次握手,而关闭连接却是四次挥手呢?

    这是因为服务端在LISTEN状态下,收到建立连接请求的SYN报文后,把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。而关闭连接时,当收到对方的FIN报文时,仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据,己方也未必全部数据都发送给对方了,所以己方可以立即close,也可以发送一些数据给对方后,再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接,因此,己方ACK和FIN一般都会分开发送。

    在浏览器地址栏输入URL,按下回车之后经历的流程?

    总体来说分为以下几个过程:

    DNS解析 TCP连接 发送HTTP请求 服务器处理请求并返回HTTP报文 浏览器解析渲染页面 连接结束

    Processed: 0.014, SQL: 9