TCP三次握手和四次揮手

2021-08-21 00:09:23 字數 2095 閱讀 8894

1. 為什麼要三次握手,為什麼不是兩次?

在謝希仁的《計算機網路》中是這樣說的:為了防止已失效的連線請求報文段突然又傳送到了服務端,因而產生錯誤。

在書中同時舉了乙個例子,如下:

「已失效的連線請求報文段」的產生在這樣一種情況下:client發出的第乙個連線請求報文段並沒有丟失,而是在某個網路結點長時間的滯留了,以致延誤到連線釋放以後的某個時間才到達server。本來這是乙個早已失效的報文段。但server收到此失效的連線請求報文段後,就誤認為是client再次發出的乙個新的連線請求。於是就向client發出確認報文段,同意建立連線。假設不採用「三次握手」,那麼只要server發出確認,新的連線就建立了。由於現在client並沒有發出建立連線的請求,因此不會理睬server的確認,也不會向server傳送資料。但server卻以為新的運輸連線已經建立,並一直等待client發來資料。這樣,server的很多資源就白白浪費掉了。採用「三次握手」的辦法可以防止上述現象發生。例如剛才那種情況,client不會向server的確認發出確認。server由於收不到確認,就知道client並沒有要求建立連線。」

這就很明白了,防止了伺服器端的一直等待而浪費資源。

2. 為什麼要四次揮手?

tcp協議是一種面向連線的、可靠的、基於位元組流的運輸層通訊協議。tcp是全雙工模式,這就意味著,當主機1發出fin報文段時,只是表示主機1已經沒有資料要傳送了,主機1告訴主機2,它的資料已經全部傳送完畢了;但是,這個時候主機1還是可以接受來自主機2的資料;當主機2返回ack報文段時,表示它已經知道主機1沒有資料傳送了,但是主機2還是可以傳送資料到主機1的;當主機2也傳送了fin報文段時,這個時候就表示主機2也沒有資料要傳送了,就會告訴主機1,我也沒有資料要傳送了,之後彼此就會愉快的中斷這次tcp連線。如果要正確的理解四次分手的原理,就需要了解四次揮手過程中的狀態變化。

fin_wait_1: 這個狀態要好好解釋一下,其實fin_wait_1和fin_wait_2狀態的真正含義都是表示等待對方的fin報文。而這兩種狀態的區別是:fin_wait_1狀態實際上是當socket在established狀態時,它想主動關閉連線,向對方傳送了fin報文,此時該socket即進入到fin_wait_1狀態。而當對方回應ack報文後,則進入到fin_wait_2狀態,當然在實際的正常情況下,無論對方何種情況下,都應該馬上回應ack報文,所以fin_wait_1狀態一般是比較難見到的,而fin_wait_2狀態還有時常常可以用netstat看到。(主動方)

fin_wait_2:上面已經詳細解釋了這種狀態,實際上fin_wait_2狀態下的socket,表示半連線,也即有一方要求close連線,但另外還告訴對方,我暫時還有點資料需要傳送給你(ack資訊),稍後再關閉連線。(主動方)

close_wait:這種狀態的含義其實是表示在等待關閉。怎麼理解呢?當對方close乙個socket後傳送fin報文給自己,你系統毫無疑問地會回應乙個ack報文給對方,此時則進入到close_wait狀態。接下來呢,實際上你真正需要考慮的事情是察看你是否還有資料傳送給對方,如果沒有的話,那麼你也就可以 close這個socket,傳送fin報文給對方,也即關閉連線。所以你在close_wait狀態下,需要完成的事情是等待你去關閉連線。(被動方)

last_ack: 這個狀態還是比較容易好理解的,它是被動關閉一方在傳送fin報文後,最後等待對方的ack報文。當收到ack報文後,也即可以進入到closed可用狀態了。(被動方)

time_wait: 表示收到了對方的fin報文,並傳送出了ack報文,就等2msl後即可回到closed可用狀態了。如果finwait1狀態下,收到了對方同時帶fin標誌和ack標誌的報文時,可以直接進入到time_wait狀態,而無須經過fin_wait_2狀態。(主動方)

closed: 表示連線中斷。

3. 為什麼time_wait狀態需要經過2msl(最大報文的生存時間)才能夠返回到close狀態?

因為最後乙個ack報文可能會因為網路等原因丟失,所以time_wait狀態就是用來重發可能丟失的ack報文。

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