TCP 三次握手四次揮手

2021-10-13 14:25:20 字數 3026 閱讀 1208

三次握手

所謂的「三次握手」:為了對每次傳送的資料量進行跟蹤與協商,確保資料段的傳送和接收同步,

根據所接收到的資料量而確認資料傳送、接收完畢後何時撤消聯絡,並建立虛連線。

為了提供可靠的傳送,tcp在傳送新的資料之前,以特定的順序將資料報的序號,並需要這些包傳送給目標機之後的確認訊息。

tcp總是用來傳送大批量的資料。當應用程式在收到資料後要做出確認時也要用到tcp。

第一次第一次握手:建立連線時,客戶端傳送syn包(seq=j)到伺服器,並進入syn_sent狀態,等待伺服器確認;syn:同步序列編號(synchronize sequence numbers)。

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

第三次第三次握手:客戶端收到伺服器的syn+ack包,向伺服器傳送確認包ack(ack=k+1),此包傳送完畢,客戶端和伺服器進入established(tcp連線成功)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,在上述過程中,還有一些重要的概念:

(1)未連線佇列

在三次握手協議中,伺服器維護乙個未連線佇列,該隊列為每個客戶端的syn包(seq=j)開設乙個條目,該條目表明伺服器已收到syn包,並向客戶發出確認,正在等待客戶的確認包。這些條目所標識的連線在伺服器處於 syn_recv狀態,當伺服器收到客戶的確認包時,刪除該條目,伺服器進入established狀態。

(2)backlog引數

表示核心為相應套接字排隊的最大連線個數。syn-ack重傳次數

伺服器傳送完syn-ack包,如果未收到客戶確認包,伺服器進行首次重傳,等待一段時間仍未收到客戶確認包,進行第二次重傳,如果重傳次數超過系統規定的最大重傳次數,系統將該連線資訊從半連線佇列中刪除。注意,每次重傳等待的時間不一定相同。

(3)半連線存活時間

是指半連線佇列的條目存活的最長時間,也即伺服器從收到syn包到確認這個報文無效的最長時間,該時間值是所有重傳請求包的最長等待時間總和。有時我們也稱半連線存活時間為timeout時間、syn_recv存活時間。

四次揮手

連線終止協議

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) tcp客戶端傳送乙個fin,用來關閉客戶到伺服器的資料傳送。

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

(3) 伺服器關閉客戶端的連線,傳送乙個fin給客戶端。

(4) 客戶端發回ack報文確認,並將確認序號設定為收到序號加1。

closed:表示初始狀態。

listen:這個也是非常容易理解的乙個狀態,表示伺服器端的某個socket處於監聽狀態,可以接受連線了

syn_rcvd:這個狀態表示接受到了syn報文,在正常情況下,這個狀態是伺服器端的socket在建立tcp連線時的三次握手會話過程中的乙個中間狀態,很短暫,基本上用netstat你是很難看到這種狀態的,除非你特意寫了乙個客戶端測試程式,故意將三次tcp握手過程中最後乙個ack報文不予傳送。因此這種狀態時,當收到客戶端的ack報文後,它會進入到established狀態

syn_sent:這個狀態與syn_rcvd遙相呼應,當客戶端socket執行connect連線時,它首先傳送syn報文,因此也隨即它會進入到了syn_sent狀態,並等待服務端的傳送三次握手中的第2個報文。syn_sent狀態表示客戶端已傳送syn報文

established:這個容易理解了,表示連線已經建立了。

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。

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,稍後再關閉連線。

time_wait:表示vb.net教程收到了對方的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fin_wait_1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。

closing:這種狀態比較特殊,實際情況中應該是很少見,屬於一種比較罕見的例外狀態。正常情況下,當你傳送fin報文後,按理來說是應該先收到(或同時收到)對方的ack報文,再收到對方的fin報文。但是closing狀態表示你傳送fin報文後,並沒有收到對方的ack報文,反而卻收到了對方的fin報文。什麼情況下會出現此種情況呢?其實細想一下,也不難得出結論:那就是如果雙方幾乎在同時close乙個socket的話,那麼就出現了雙方同時傳送fin報文的情況,也就會出現closing狀態,表示雙方都正在關閉socket連線。

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檢視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。

last_ack:這個狀態還是比較

c#教程容易好理解的,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。

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