TCP 三次握手

2021-06-04 12:55:24 字數 2364 閱讀 8229

tcp 三次握手

tcp 連線是通過三次握手進行初始化的。三次握手的目的是同步連線雙方的序列號和確認號並交換 tcp 視窗大小資訊。以下步驟概述了通常情況下客戶端計算機聯絡伺服器計算機的過程:

1. 客戶端向伺服器傳送乙個syn置位的tcp報文,其中包含連線的初始序列號x和乙個視窗大小(表示客戶端上用來儲存從伺服器傳送來的傳入段的緩衝區的大小)。

2. 伺服器收到客戶端傳送過來的syn報文後,向客戶端傳送乙個syn和ack都置位的tcp報文,其中包含它選擇的初始序列號y、對客戶端的序列號的確認x+1和乙個視窗大小(表示伺服器上用來儲存從客戶端傳送來的傳入段的緩衝區的大小)。

3. .客戶端接收到伺服器端返回的syn+ack報文後,向伺服器端返回乙個確認號y+1和序號x+1的ack報文,乙個標準的tcp連線完成。

tcp 使用類似的握手過程來結束連線。這可確保兩個主機均能完成傳輸並確保所有的資料均得以接收

tcp client

flags

tcp server

1 send syn (seq=x)

----syn--->

syn received

2 syn/ack received

send syn (seq=y), ack (x+1)

3 send ack (y+1)

----ack--->

ack received, connection established     

w: isn (initial sequence number) of the client

x: isn of the server

詳解tcp/ip協議的連線建立與釋放

在tcp/ip協議中,tcp協議提供可靠的連線服務,採用三次握手建立乙個連線,如圖1所示。

(1)第一次握手:建立連線時,客戶端a傳送syn包(syn=j)到伺服器b,並進入syn_send狀態,等待伺服器b確認。

(2)第二次握手:伺服器b收到syn包,必須確認客戶a的syn(ack=j+1),同時自己也傳送乙個syn包(syn=k),即syn+ack包,此時伺服器b進入syn_recv狀態。

(3)第三次握手:客戶端a收到伺服器b的syn+ack包,向伺服器b傳送確認包ack(ack=k+1),此包傳送完畢,客戶端a和伺服器b進入established狀態,完成三次握手。

完成三次握手,客戶端與伺服器開始傳送資料。

圖1 tcp三次握手建立連線

由於tcp連線是全雙工的,因此每個方向都必須單獨進行關閉。這個原則是當一方完成它的資料傳送任務後就能傳送乙個fin來終止這個方向的連線。收到乙個 fin只意味著這一方向上沒有資料流動,乙個tcp連線在收到乙個fin後仍能傳送資料。首先進行關閉的一方將執行主動關閉,而另一方執行被動關閉。

(1)客戶端a傳送乙個fin,用來關閉客戶a到伺服器b的資料傳送(報文段4)。

(2)伺服器b收到這個fin,它發回乙個ack,確認序號為收到的序號加1(報文段5)。和syn一樣,乙個fin將占用乙個序號。

(3)伺服器b關閉與客戶端a的連線,傳送乙個fin給客戶端a(報文段6)。

(4)客戶端a發回ack報文確認,並將確認序號設定為收到序號加1(報文段7)。

tcp採用四次揮手關閉連線如圖2所示。

圖2  tcp四次揮手關閉連線

1.為什麼建立連線協議是三次握手,而關閉連線卻是四次握手呢?

這是因為服務端的listen狀態下的socket當收到syn報文的建連請求後,它可以把ack和syn(ack起應答作用,而syn起同步作用)放在乙個報文裡來傳送。但關閉連線時,當收到對方的fin報文通知時,它僅僅表示對方沒有資料傳送給你了;但未必你所有的資料都全部傳送給對方了,所以你可以未必會馬上會關閉socket,也即你可能還需要傳送一些資料給對方之後,再傳送fin報文給對方來表示你同意現在可以關閉連線了,所以它這裡的ack報文和fin報文多數情況下都是分開傳送的。

2.為什麼time_wait狀態還需要等2msl後才能返回到closed狀態?

這是因為雖然雙方都同意關閉連線了,而且握手的4個報文也都協調和傳送完畢,按理可以直接回到closed狀態(就好比從syn_send狀態到establish狀態那樣);但是因為我們必須要假想網路是不可靠的,你無法保證你最後傳送的ack報文會一定被對方收到,因此對方處於last_ack狀態下的socket可能會因為超時未收到ack報文,而重發fin報文,所以這個time_wait狀態的作用就是用來重發可能丟失的ack報文。

《tcp連線的狀態轉換圖深度剖析》

參考:

《tcp/ip詳解-卷1》第18章《tcp連線的建立與終止》

tcp三次握手 TCP 三次握手總結

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