TCP三次握手和四次挥手通俗理解

TCP报文格式

在了解三次握手和四次挥手之前,先知道TCP报文内部包含了哪些东西。

  1. TCP报头中的源端口号和目的端口号同IP数据报中的源IP与目的IP唯一确定一条TCP连接。TCP在发送数据前必须在彼此间建立连接,这里连接意思是:双方需要内保存对方信息(例如:IP,Port…)

  2. 报文主要段的意思

    序号:表示发送的数据字节流,确保TCP传输有序,对每个字节编号

    确认序号:发送方期待接收的下一序列号,接收成功后的数据字节序列号加 1。只有ACK=1时才有效。

    ACK:确认序号的标志,ACK=1表示确认号有效,ACK=0表示报文不含确认序号信息

    SYN:连接请求序号标志,用于建立连接,SYN=1表示请求连接

    FIN:结束标志,用于释放连接,为1表示关闭本方数据流

三次握手

三次握手过程

建立TCP连接时,需要客户端和服务器共发送3个包。

  • 第一次:客户端发送初始序号x和syn=1请求标志

  • 第二次:服务器发送请求标志syn,发送确认标志ACK,发送自己的序号seq=y,发送客户端的确认序号ack=x+1

  • 第三次:客户端发送ACK确认号,发送自己的序号seq=x+1,发送对方的确认号ack=y+1

三次握手过程分析:
  • 第一次:客户端发送请求到服务器,服务器知道客户端发送,自己接收正常。SYN=1,seq=x
  • 第二次:服务器发给客户端,客户端知道自己发送、接收正常,服务器接收、发送正常。ACK=1,ack=x+1,SYN=1,seq=y
  • 第三次:客户端发给服务器:服务器知道客户端发送,接收正常,自己接收,发送也正常.seq=x+1,ACK=1,ack=y+1

上面分析过程可以看出,握手两次达不到让双方都得出自己、对方的接收、发送能力都正常的结论的。

四次挥手

四次挥手过程
  • 第一次挥手:客户端发出释放FIN=1,自己序列号seq=u,进入FIN-WAIT-1状态
  • 第二次挥手:服务器收到客户端的后,发出ACK=1确认标志和客户端的确认号ack=u+1,自己的序列号seq=v,进入CLOSE-WAIT状态
  • 第三次挥手:客户端收到服务器确认结果后,进入FIN-WAIT-2状态。此时服务器发送释放FIN=1信号,确认标志ACK=1,确认序号ack=u+1,自己序号seq=w,服务器进入LAST-ACK(最后确认态)
  • 第四次挥手:客户端收到回复后,发送确认ACK=1,ack=w+1,自己的seq=u+1,客户端进入TIME-WAIT(时间等待)。客户端经过2个最长报文段寿命后,客户端CLOSE;服务器收到确认后,立刻进入CLOSE状态。

四次挥手过程分析
  • 第一次:客户端请求断开FIN,seq=u
  • 第二次:服务器确认客户端的断开请求ACK,ack=u+1,seq=v
  • 第三次:服务器请求断开FIN,seq=w,ACK,ack=u+1
  • 第四次:客户端确认服务器的断开ACK,ack=w+1,seq=u+1

其他问题

 为什么三次握手和四次挥手?
  • 三次握手时,服务器同时把ACK和SYN放在一起发送到了客户端那里
  • 四次挥手时,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,己方是否现在关闭发送数据通道,需要上层应用来决定,因此,己方 ACK 和 FIN 一般都会分开发送。
为什么客户端最后还要等待2MSL?
  • 客户端需要保证最后一次发送的ACK报文到服务器,如果服务器未收到,可以请求客户端重发,这样客户端还有时间再发,重启2MSL计时。

补充

参考链接


TCP三次握手和四次挥手通俗理解

发布者

默默

默默码农

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