TCP协议采用三次握手建立链接与断开链接
来源:互联网 发布:兔子屏幕软件下载 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 07:37
建立TCP连接的过程需要进行三次信息交换,通常称为“三次握手”,示意图如下:
图中Seq代表TCP段首部中的“序号(Sequence Number)”:是TCP段所发送的数据部分第一个字节的序号。在TCP传送的数据流中,每一个字节都有一个序号。建立连接时,发送方将初始序号(Initial Sequence Number, ISN)填写到第一个发送的TCP段序号中。
图中Ack代表TCP段首部中的“确认号”:是期望收到对方下次发送的数据的第一个字节的序号,也就是期望收到的下一个TCP段的首部中的序号,等于已经成功收到的TCP段的最后一个字节序号加1。确认号在ACK标志为1时有意义,除了主动发起连接的第一个TCP段不设置ACK标志外,其后发送的TCP段都会设置ACK标志。
三次握手的具体过程阐述如下:
1. 客户端主动与服务器联系,TCP首部控制位中的SYN设置为1,发送带有SYN的TCP段,并把初始序号告诉对方。
2. 服务器端收到带有SYN的报文,记录客户端的初始序号,选择自己的初始序号,设置控制位中的SYN和ACK。因为SYN占用一个序号,所以确认序号设置为客户端的初始序号加1,对客户端的SYN进行确认。
3. 服务器端的报文到达客户端,客户端设置ACK控制位,并把确认号设为服务器的初始序号加1,以确认服务器的SYN报文段,这个报文只是确认信息,告诉服务器已经成功建立了连接。
至此“三次握手”建立连接完成。在TCP连接中,每台主机会创建一个TCB数据结构,存储与连接有关的数据。
建立TCP需要三次握手才能建立,而断开连接则需要四次握手。整个过程如下图所示:
先来看看如何建立连接的。
首先Client端发送连接请求报文,Server段接受连接后回复ACK报文,并为这次连接分配资源。Client端接收到ACK报文后也向Server段发生ACK报文,并分配资源,这样TCP连接就建立了。
那如何断开连接呢?简单的过程如下:
【注意】中断连接端可以是Client端,也可以是Server端。
假设Client端发起中断连接请求,也就是发送FIN报文。Server端接到FIN报文后,意思是说"我Client端没有数据要发给你了",但是如果你还有数据没有发送完成,则不必急着关闭Socket,可以继续发送数据。所以你先发送ACK,"告诉Client端,你的请求我收到了,但是我还没准备好,请继续你等我的消息"。这个时候Client端就进入FIN_WAIT状态,继续等待Server端的FIN报文。当Server端确定数据已发送完成,则向Client端发送FIN报文,"告诉Client端,好了,我这边数据发完了,准备好关闭连接了"。Client端收到FIN报文后,"就知道可以关闭连接了,但是他还是不相信网络,怕Server端不知道要关闭,所以发送ACK后进入TIME_WAIT状态,如果Server端没有收到ACK则可以重传。“,Server端收到ACK后,"就知道可以断开连接了"。Client端等待了2MSL后依然没有收到回复,则证明Server端已正常关闭,那好,我Client端也可以关闭连接了。Ok,TCP连接就这样关闭了!
整个过程Client端所经历的状态如下:
而Server端所经历的过程如下:转载请注明:blog.csdn.net/whuslei
【注意】 在TIME_WAIT状态中,如果TCP client端最后一次发送的ACK丢失了,它将重新发送。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。等待之后连接正式关闭,并且所有的资源(包括端口号)都被释放。
【问题1】为什么连接的时候是三次握手,关闭的时候却是四次握手?
答:因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后,可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的,SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时,当Server端收到FIN报文时,很可能并不会立即关闭SOCKET,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"。只有等到我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。故需要四步握手。
【问题2】为什么TIME_WAIT状态需要经过2MSL(最大报文段生存时间)才能返回到CLOSE状态?
答:虽然按道理,四个报文都发送完毕,我们可以直接进入CLOSE状态了,但是我们必须假象网络是不可靠的,有可以最后一个ACK丢失。所以TIME_WAIT状态就是用来重发可能丢失的ACK报文
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