网络通讯中的三次握手与四次挥手原理详解

网络通讯中的三次握手与四次挥手原理详解

0.  准备知识

(1)ACK ,TCP协议规定只有ACK=1时有效,也规定连接建立后所有发送的报文的ACK必须为1。

(2)SYN,在连接建立时用来同步序号。当SYN=1而ACK=0时,表明这是一个连接请求报文。对方若同意建立连接,则应在响应报文中使SYN=1和ACK=1,因此SYN置1就表示这是一个连接请求或连接接受报文。

(3)FIN,用来释放一个连接。当 FIN = 1 时,表明此报文段的发送方的数据已经发送完毕,并要求释放连接。

 

 

1.  三次握手和四次挥手示意图

 

1. 1 三次握手详细示意图

 

(1)首先由Client发出请求连接即 SYN=1 ACK=0,TCP规定SYN=1时不能携带数据,但要消耗一个序号,因此声明自己的序号是 seq=x。

(2)然后 Server 进行回复确认,即 SYN=1 ACK=1 seq=y,ack=x+1。

(3)再然后 Client 再进行一次确认,但不用SYN 了,这时即为 ACK=1,seq=x+1, ack=y+1。

 

1. 2  三次握手中的问题

 

1.3  四次挥手详细示意图

 

(1)当客户端没有东西要发送时就要释放连接的时候(注意这里首先提出中断连接端可以是Client端,也可以是Server端),客户端会发送一个FIN为1的没有数据的报文,进入FIN_WAIT状态,服务器收到后会给客户端一个确认,这时客户端那边不再发送数据信息(但仍可接收信息)。  

(2)客户端收到服务器的确认后进入等待状态,等待服务器请求释放连接。 服务器数据发送完成后就向客户端请求连接释放(也是用FIN=1 表示,并且用ack = u+1(如图)), 客户端收到后回复一个确认信息,又要进入 TIME_WAIT 状态(等待2MSL 时间,最大报文生存时间)。服务器收到后关闭连接。

最后这里为什么还要等待呢?是防止最后一个ACK的丢失,服务器在超时后会重新发送FIN。如果客户端这时收到FIN就知道最后一个ACK丢失了,会重发。否则客户端等待一段时间后依然没有收到回复,则证明Server端已正常关闭,那好,我客户端也可以关闭连接了。

 

1.4  最后是一些细节总结

 

(1)TIME_WAIT状态中所需要的时间是依赖于实现方法的。典型的值为30秒、1分钟和2分钟。

(2)服务器存在一个保活状态,即如果客户端突然故障死机了,那B那边的连接资源什么时候能释放呢? 

就是保活时间到了后,B会发送探测信息,以决定是否释放连接。

(3)为什么连接的时候是三次握手,关闭的时候却是四次挥手?

关闭连接时,当Server端收到FIN报文时,很可能数据信息没有传完并不会立即关闭连接,所以只能先回复一个ACK报文(告诉Client端,"你发的FIN报文我收到了")。只有等到Server端所有的报文都发送完了,我才能发送FIN报文,因此不能一起发送。故需要四步挥手。

四体不勤 五谷不分 文不能测字 武不能防身

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