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TCP三次握手和四次挥手

详解TCP连接的三次握手和四次挥手

tcp报文

1

字段 含义
URG 紧急指针是否有效。为1,表示某一位需要被优先处理
ACK 确认号是否有效,一般置为1。
PSH 提示接收端应用程序立即从TCP缓冲区把数据读走。
RST 对方要求重新建立连接,复位。
SYN 请求建立连接,并在其序列号的字段进行序列号的初始值设定。建立连接,设置为1
FIN 希望断开连接。

三次握手

三次握手详细过程

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  1. 客户端打开连接向客户端发送一段tcp报文

标记位SYN,请求建立新连接

序号为seq=x x一般为1

之后客户端进入,SYN-SENT

  1. 服务器接收到tcp报文之后,结束listen,返回一段tcp报文,

标记位SYN和ACK,确认客户端的报文seq序号有效,服务器能够正常接收客户端发送的数据,并且同意创建新连接

序号seq=y
确认号为ack=x+1,表示收到客户端的序号seq并将其值加1作为自己确认号ack的值;随后服务器端进入SYN-RCVD阶段。

  1. 客户端接收到来自服务器端的确认收到数据的TCP报文之后,明确了从客户端到服务器的数据传输是正常的,结束SYN-SENT阶段。并返回最后一段TCP报文

标志位为ACK,表示“确认收到服务器端同意连接的信号”(即告诉服务器,我知道你收到我发的数据了);
序号为seq=x+1,表示收到服务器端的确认号Ack,并将其值作为自己的序号值;
确认号为ack=y+1,表示收到服务器端序号seq,并将其值加1作为自己的确认号ack的值;
随后客户端进入ESTABLISHED阶段。

服务器收到来自客户端的“确认收到服务器数据”的TCP报文之后,明确了从服务器到客户端的数据传输是正常的。结束SYN-SENT阶段,进入ESTABLISHED阶段。

在客户端与服务器端传输的TCP报文中,双方的确认号ack和序号seq的值,都是在彼此ack和seq值的基础上进行计算的,这样做保证了TCP报文传输的连贯性。一旦出现某一方发出的TCP报文丢失,便无法继续”握手”,以此确保了”三次握手”的顺利完成。

为什么需要三次握手

为了防止服务器开启一些无用的连接增加服务器开销,防止失效的连接请求再次发送到服务端而产生错误

四次挥手

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挥手之前主动释放连接的客户端结束ESTABLISHED阶段。随后开始“四次挥手”:

(1)首先客户端想要释放连接,向服务器端发送一段TCP报文,其中:

标记位为FIN,表示“请求释放连接“;

序号为Seq=U;

随后客户端进入FIN-WAIT-1阶段,即半关闭阶段。并且停止在客户端到服务器端方向上发送数据,但是客户端仍然能接收从服务器端传输过来的数据。

注意:这里不发送的是正常连接时传输的数据(非确认报文),而不是一切数据,所以客户端仍然能发送ACK确认报文。

(2)服务器端接收到从客户端发出的TCP报文之后,确认了客户端想要释放连接,随后服务器端结束ESTABLISHED阶段,进入CLOSE-WAIT阶段(半关闭状态)并返回一段TCP报文,其中:

标记位为ACK,表示“接收到客户端发送的释放连接的请求”;

序号为Seq=V;

确认号为Ack=U+1,表示是在收到客户端报文的基础上,将其序号Seq值加1作为本段报文确认号Ack的值;

随后服务器端开始准备释放服务器端到客户端方向上的连接。

客户端收到从服务器端发出的TCP报文之后,确认了服务器收到了客户端发出的释放连接请求,随后客户端结束FIN-WAIT-1阶段,进入FIN-WAIT-2阶段


前”两次挥手”既让服务器端知道了客户端想要释放连接,也让客户端知道了服务器端了解了自己想要释放连接的请求。于是,可以确认关闭客户端到服务器端方向上的连接了


(3)服务器端自从发出ACK确认报文之后,经过CLOSED-WAIT阶段,做好了释放服务器端到客户端方向上的连接准备,再次向客户端发出一段TCP报文,其中:

标记位为FIN,ACK,表示“已经准备好释放连接了”。注意:这里的ACK并不是确认收到服务器端报文的确认报文。

序号为Seq=W;

确认号为Ack=U+1;表示是在收到客户端报文的基础上,将其序号Seq值加1作为本段报文确认号Ack的值。

随后服务器端结束CLOSE-WAIT阶段,进入LAST-ACK阶段。并且停止在服务器端到客户端的方向上发送数据,但是服务器端仍然能够接收从客户端传输过来的数据。

(4)客户端收到从服务器端发出的TCP报文,确认了服务器端已做好释放连接的准备,结束FIN-WAIT-2阶段,进入TIME-WAIT阶段,并向服务器端发送一段报文,其中:

标记位为ACK,表示“接收到服务器准备好释放连接的信号”。

序号为Seq=U+1;表示是在收到了服务器端报文的基础上,将其确认号Ack值作为本段报文序号的值。

确认号为Ack=W+1;表示是在收到了服务器端报文的基础上,将其序号Seq值作为本段报文确认号的值。

随后客户端开始在TIME-WAIT阶段等待2MSL

为什么要客户端要等待2MSL呢?见后文。

服务器端收到从客户端发出的TCP报文之后结束LAST-ACK阶段,进入CLOSED阶段。由此正式确认关闭服务器端到客户端方向上的连接。

客户端等待完2MSL之后,结束TIME-WAIT阶段,进入CLOSED阶段,由此完成“四次挥手”。


后“两次挥手”既让客户端知道了服务器端准备好释放连接了,也让服务器端知道了客户端了解了自己准备好释放连接了。于是,可以确认关闭服务器端到客户端方向上的连接了,由此完成“四次挥手”。


与“三次挥手”一样,在客户端与服务器端传输的TCP报文中,双方的确认号Ack和序号Seq的值,都是在彼此Ack和Seq值的基础上进行计算的,这样做保证了TCP报文传输的连贯性,一旦出现某一方发出的TCP报文丢失,便无法继续”挥手”,以此确保了”四次挥手”的顺利完成。

原参:

https://www.cnblogs.com/AhuntSun-blog/p/12037852.html

文章作者: jia9yo
文章链接: http://wlaqstcs.com/449/
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