一.TCP连接
运输连接有三个阶段: 连接建立、数据传送和连接释放。
在TCP连接建立过程中要解决以下三个问题:
1,要使每一方能够确知对方的存在.
2.要允许双方协商一些参数(如最大窗口之,是否使用窗口扩大选项和时间戳选项以及服务质量等)
3能够对运输实体资源(如缓存大小,连接表中的项目等)进行分配
TCP连接的建立采用客户服务器方式.主动发起建立连接建立的应用进程叫做客户(Client),而被动等待连接建立的而应用进程叫做服务器(server).
紧急URG(URGent) URG = 1时 表明有效 确认ACK(ACKnowledgment) 仅当ACK = 1 时确认号字段才有效.当ACK = 0时,确认号无效.TCP规定,在连接建立后所有传送的报文段都必须把ACK置1 推送PSH(PuSH) 两个应用进程进行交互式的通信时,有时在一段的应用进程希望在键入一个命令后立即就能够收到对方的响应,这时就可以使用push操作.接收方TCP收到PSH=1的报文段,就尽快的交付接收应用进程 复位RST(ReSeT) RST= 1 时,表明TCP连接时出现连接差错.也可成为重建位或重置位 同步SYN(SYNchronization) 在连接建立时用来同步学号. 当SYN = 1而 ACK = 0时,表明这是一个连接请求报文段 终止 FIN(FINis) 用来释放一个连接.当FIN = 1时,表明报文段的发送方的数据已经发送完毕,并要求释放运输连接
tcp/ip的三次握手和四次挥手详细过程说明:
建立连接时:
本例中,A主动打开连接,而B被动打开连接.
假定主机A运行的是TCP客户程序,而B运行TCP服务器程序.最初两端的TCP进程都处于CLOSED(关闭)状态.
一开始,B的TCP服务器进程先创建传输控制块TCB, 准备接受客户进程的链接请求.然后服务器进程就处于LISTEN(收听)状态,等待客户的连接请求.如有,即作出响应.
A的TCP客户进程也是首先创建传输控制模块TCB.然后,在打算建立TCP连接时,向B发出连接请求报文段,这是首部中的同步位SYN = 1, 同时选择一个初始序号seq=x.TCP规定,SYN报文段(即SYN=1的报文段)不能携带数据,但要消耗掉一个序号,这是,TCP客户进程进入SYN-SENT(同步已发送)状态
B收到连接请求报文段后,如同意建立连接,则向A发送确认.在确认报文段中应把SYN位和ACK位都置1,确认号是ack=x+1,同时也为自己选择一个初始序号seq=y.请注意,这个报文段也不能携带数据,但同样要消耗掉一个序号.这时TCP服务器进程进入SYN-RCVD(同步收到)状态
TCP客户进程收到B的确认后,还要向B给出确认.确认报文段的ACK置1,确认号ack=y+1,而自己的序号seq=x+1,TCP的标准规定,ACK报文段可以携带数据.但如果不携带数据则不消耗序号,在这种情况下,下一个数据报文段的序号仍是seq=x+1.这时,TCP连接已经建立,A进入ESTABLISHED(已建立连接)状态.
当B收到A的确认后,也进入ESTABLISHED状态
断开连接时:
数据传输结束后,通信的双方都可释放连接.现在A和B都处于ESTABLISHED状态.
A把连接释放报文段首部的终止控制位FIN置1,其序号seq=u,它等于前面已传送过的数据的最后一个字节的序号加1.这时A进入FIN-WAIT-1(终止等待1)状态,等待B的确认.请注意,TCP规定,FIN报文段即使不携带数据,它也消耗掉一个序号.
B收到连接释放报文段后即发出确认,确认号是ACK=u+1,而这个报文段自己的序号是v,等于B前面已传送过的数据的最后一个字节的序号加1.然后B就进入CLOSE-WAIT(关闭等待状态).TCP服务器进程这是应通知高层应用进程,因而从A到B这个方向的连接就释放了,这是TCP连接处于半关闭(half-close)状态,即A已经没有数据要发送了,但B若发送数据,A仍要接收.也就是说,从B到A这个方向的链接并未关闭,这个状态可能会持续一段时间.
A收到来自B的确认后,就进入FIN-WAIT-2(终止等待2)状态,等待B发出的连接释放报文段
若B已经没有要向A发送的数据,其应用进程就通知TCP释放链接.这是B发出的连接释放报文段必须使FIN=1.现假定B的序号为w(在半关闭状态B可能又发送了一些数据).B还不许重复上次已发送过的确认号ack=u+1.这时B就进入LAST-ACK(最后确认)状态,等待A的确认
A在收到B的连接释放报文段后,必须对此发出确认.在确认报文段中把ACK置1,确认号ack=w+1,而自己的序号是seq=u+1(根据TCP标准,前面发送过的FIN报文段要消耗一个序号).然后进入到TIME=WAIT(时间等待)状态.请注意,现在TCP连接还没有释放掉,必须经过时间等待计时器(TIME-WAIT timer)设置的时间2msl后,A才进入到CLOSED状态.时间MSL叫做最长报文段寿命,RFC 793建议设置为2分钟.但这完全是从工程上来考虑的,对于现在的网络,MSL=2分钟可能太长了一些.因此TCP允许不同的实现可根据具体情况使用更小的MSL值.因此,从A进入到TIME-WAIT状态后,要经过4分钟才能进入到CLOSED状态,才能开始建立下一个新的链接.当A撤销相应的传输控制块TCB后,就结束了这次的TCP连接.
总图:
