網路程式設計的基礎 三次握手,四次揮手

2022-09-06 06:21:15 字數 3343 閱讀 2868

最開始的時候客戶端和伺服器都是處於closed狀態。主動開啟連線的為客戶端,被動開啟連線的是伺服器。
1.tcp伺服器程序先建立傳輸控制塊tcb,時刻準備接受客戶程序的連線請求,此時伺服器就進入了listen(監聽)狀態;

2,tcp客戶程序也是先建立傳輸控制塊tcb,然後向伺服器發出連線請求報文,這是報文首部中的同部位syn=1,同時選擇乙個初始序列號 seq=x ,此時,tcp客戶端程序進入了 syn-sent(同步已傳送狀態)狀態。tcp規定,syn報文段(syn=1的報文段)不能攜帶資料,但需要消耗掉乙個序號。

3.tcp伺服器收到請求報文後,如果同意連線,則發出確認報文。確認報文中應該 ack=1,syn=1,確認號是ack=x+1,同時也要為自己初始化乙個序列號seq=y,此時,tcp伺服器程序進入了syn-rcvd(同步收到)狀態。這個報文也不能攜帶資料,但是同樣要消耗乙個序號。

4.tcp客戶程序收到確認後,還要向伺服器給出確認。確認報文的ack=1,ack=y+1,自己的序列號seq=x+1,此時,tcp連線建立,客戶端進入established(已建立連線)狀態。tcp規定,ack報文段可以攜帶資料,但是如果不攜帶資料則不消耗序號。

5.當伺服器收到客戶端的確認後也進入established狀態,此後雙方就可以開始通訊了。

為什麼tcp客戶端最後還要傳送一次確認呢?

一句話,主要防止已經失效的連線請求報文突然又傳送到了伺服器,從而產生錯誤。

如果使用的是兩次握手建立連線,假設有這樣一種場景,客戶端傳送了第乙個請求連線並且沒有丟失,只是因為在網路結點中滯留的時間太長了,由於tcp的客戶端遲遲沒有收到確認報文,以為伺服器沒有收到,此時重新向伺服器傳送這條報文,此後客戶端和服務

器經過兩次握手完成連線,傳輸資料,然後關閉連線。此時此前滯留的那一次請求連線,網路通暢了到達了伺服器,這個報文本該是失效的,但是,兩次握手的機制將會讓客戶端和伺服器再次建立連線,這將導致不必要的錯誤和資源的浪費。如果採用的是三次握

手,就算是那一次失效的報文傳送過來了,服務端接受到了那條失效報文並且回覆了確認報文,但是客戶端不會再次發出確認。由於伺服器收不到確認,就知道客戶端並沒有請求連線。

資料傳輸完畢後,雙方都可釋放連線。最開始的時候,客戶端和伺服器都是處於established狀態,然後客戶端主動關閉,伺服器被動關閉。
1.客戶端程序發出連線釋放報文,並且停止傳送資料。釋放資料報文首部,fin=1,其序列號為seq=u(等於前面已經傳送過來的資料的最後乙個位元組的序號加1),此時,客戶端進入fin-wait-1(終止等待1)狀態。 tcp規定,fin報文段即使不攜帶資料,也要消耗乙個序號。

2.伺服器收到連線釋放報文,發出確認報文,ack=1,ack=u+1,並且帶上自己的序列號seq=v,此時,服務端就進入了close-wait(關閉等待)狀態。tcp伺服器通知高層的應用程序,客戶端向伺服器的方向就釋放了,這時候處於半關閉狀態,即客戶端已經沒有資料要傳送了,但是伺服器若傳送資料,客戶端依然要接受。這個狀態還要持續一段時間,也就是整個close-wait狀態持續的時間。

3.客戶端收到伺服器的確認請求後,此時,客戶端就進入fin-wait-2(終止等待2)狀態,等待伺服器傳送連線釋放報文(在這之前還需要接受伺服器傳送的最後的資料)。

4.伺服器將最後的資料傳送完畢後,就向客戶端傳送連線釋放報文,fin=1,ack=u+1,由於在半關閉狀態,伺服器很可能又傳送了一些資料,假定此時的序列號為seq=w,此時,伺服器就進入了last-ack(最後確認)狀態,等待客戶端的確認。

5.客戶端收到伺服器的連線釋放報文後,必須發出確認,ack=1,ack=w+1,而自己的序列號是seq=u+1,此時,客戶端就進入了time-wait(時間等待)狀態。注意此時tcp連線還沒有釋放,必須經過2∗ *∗msl(最長報文段壽命)的時間後,當客戶端撤銷相應的tcb後,才進入closed狀態。

6.伺服器只要收到了客戶端發出的確認,立即進入closed狀態。同樣,撤銷tcb後,就結束了這次的tcp連線。可以看到,伺服器結束tcp連線的時間要比客戶端早一些

server端
package

com.demo.server;

import

j**a.io.bufferedoutputstream;

import

j**a.io.ioexception;

import

j**a.net.serversocket;

import

j**a.net.socket;

public

class

server

catch

(exception e)

finally

} catch

(ioexception e) }}

}}

client端
package

com.demo.client;

import

j**a.io.bufferedinputstream;

import

j**a.io.ioexception;

import

j**a.net.socket;

public

class

client

} catch

(exception e)

finally

} catch

(ioexception e) }}

}

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