TCP连接三次握手与四次挥手

TCP连接三次握手与四次挥手
前言
 
面试老是爱问,平时也就知道个大概,简单记录一下三次握手与四次挥手过程,顺便画个图加深记忆。
 
TCP头部
 
1位(bit),1字节(byte),1字节=8位。
 
tcp头部图示可以一行32位也就是4字节,固定头部5行共计20字节,选项最大可到40字节,也就是tcp头部最大60字节。
 
SYN、ACK、FIN是我们的标志位,标志位一个只占一位,一位只能表示是与否(1和0)。
 
小写seq指的是我们的32位序号,ack指的是我们的32位确认号。
 
三次握手
 
客户端与服务端初始都处于CLOSE状态。
 
大写的SYN和ACK都是tcp头部的标志位,值只有0和1,图中都省略了=1,不等于1没有意义,在三次握手中seq序号是作为SYN的关联,因此我表示为SYN(seq=x)比较好记,真正的表示可以写成SYN=1,seq=x,ACK(ack=x+1)同理,也就是ACK=1,ack=x+1。
 
由服务端主动进入LISETN状态,然后客户端向服务端发送SYN(req=x),第一次握手,此时客户端处于SYN_SEND状态。
 
服务端接收客户端发来的SYN,服务端向客户端发送自己的SYN(req=y)与表示已经接收到客户端发来的SYN的ACK(ack=x+1),第二次握手,服务端进入SYN_RECV状态。
 
客户端接收到服务端的SYN与ACK,客户端向服务端发送表示已经接收到服务端发来的ACK的ACK(ack=y+1),三次握手完成,客户端进入ESTABLISETEN状态。
 
服务端接收到最后的ACK之后也进入ESTABLISTEN状态。
 
四次挥手
 
四次挥手过程可以参考三次握手简述。
 
需要注意的是,四次挥手最后一次客户端发送ACK并没有直接进入CLOSE状态,而是等待2MSL再进入,为的是保证发送的ACK会成功发送到对方,因为关闭连接了,无法通过接收信息来保证,因此需要进行等待时间,MSL是任何报文段被丢弃前在网络内的最长时间,设置2倍非常严谨安全。
 
为什么连接三次而挥手四次
 
因为服务端收到客户端返回FIN仅仅表示客户端不再发生数据,但是客户端还可以接收数据,而需不需要客户端关闭接收还需要服务端的上层应用决定,因此FIN与ACK不同时发送。服务端提前发送ACK防止客户端重复发送FIN,然后再去询问上层是否向客户端发送应FIN。

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