运输层---TCP的连接与释放

一、运输连接三个阶段

• TCP是面向连接的协议

• 运输连接有三个阶段：

  1. 连接建立
  2. 数据传送
  3. 连接释放

• 连接建立过程中要解决以下三个问题

  1. 要使每一方都能够确知对方的存在
  2. 要允许双方协商一些参数（如最大报文长度，最大窗口大小等）
  3. 能够对运输实体资源进行分配

• 客户服务器方式

  • TCP的连接的建立采用客户服务器方式
  • 主动发起连接建立的应用进程叫做客户(client)
  • 被动等待建立连接的应用进程叫做服务器

二、TCP的连接建立

• TCP建立连接的过程叫做握手
• 握手需要在客户和服务器之间交换三个TCP报文段。称之为三报文握手 （发送–>确认–>再确认）
  

1. 第一步：图片已经给出，其中SYN字段请求建立连接的标志位,这段报文数据字节的序号是x（这个x是随便定的，在释放连接中这个seq序号是不能随便定的），但实际上是没有数据字节存在的，只有一个首部，数据部分是空的。
2. 第二步：B的TCP收到请求报文段后，如果同意，则发回确认，B在确认报文段中应使用SYN = 1 ，使ACK = 1（标志确认号有效） ， 其确认号ack = x+1（确认号是指期望收到的下一个字节序号，这里也说明了前面x个已经收到了）,自己这段报文的序号seq = y。数据部分仍然是空。
3. 第三步：A收到此段报文后向B发送报文，其ACK = 1, 确认号ack=y+1(同样，也可以表明B发的y个字节收到了)。
4. 连接建立成功： A的TCP通知上层应用进程，连接已经建立。

TCP连接的释放

• 释放过程比连接过程要复杂
• 数据传输结束后，通信双方都可以释放连接（客户端或服务端）
• TCP连接释放过程是四报文握手

0. A正在向B传送数据，突然就不想再和B继续下去了，准备分手。
1. A停止向B发送数据，A主动关闭TCP（之前正在传输的数据）
2. A向B发送数据报文段，请求报文中，FIN = 1（标志着这段报文是请求释放连接的报文） ,seq =u（这个u不是随便定的，因为前面A和B是在传输数据的，传输的数据字节的最后一个序号就是u）,等待B的确认。
3. B向A发送确认报文，ACK =1 ,seq=v,ack = u+1。TCP服务器进程通知高层应用进程（告诉它们A不会再发数据过来了）。 这时A到B这个方向的连接就释放了，TCP连接处于半关闭状态。B若发送数据，A仍要接收。
4. 若B也没有要向A发送数据了，其应用进程就像刚刚A一样发送断开连接请求，重复以上过程。

• 当A或B发出确认断开连接的确认报文后，不能马上关闭连接，必须等2MSL时间后才能关闭。(MSL----Maximum Segment Lifetime 最长报文寿命)
  1. 为了保证发出去的最后一个确认报文段能够到达另一方。
  2. 为了让本连接期间所有产生的报文段都会从网络中消失（传丢了或者到达了。）