TCP三次握手/四次挥手

长平狐 发布于 2013/01/06 11:21
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TCP 三次握手

TCP  连接是通过三次握手进行初始化的。三次握手的目的是同步连接双方的序列号和确认号并交换  TCP  窗口大小信息。以下步骤概述了通常情况下客户端计算机联系服务器计算机的过程:
1.  客户端向服务器发送一个 SYN 置位的 TCP 报文,其中包含连接的初始序列号 x 和一个窗口大小(表示客户端上用来存储从服务器发送来的传入段的缓冲区的大小)。
2.  服务器收到客户端发送过来的 SYN 报文后,向客户端发送一个 SYN ACK 都置位的 TCP 报文,其中包含它选择的初始序列号 y 、对客户端的序列号的确认 x+1 和一个窗口大小(表示服务器上用来存储从客户端发送来的传入段的缓冲区的大小)。
3. . 客户端接收到服务器端返回的 SYN+ACK 报文后,向服务器端返回一个确认号 y+1 和序号 x+1 ACK 报文,一个标准的 TCP 连接完成。
TCP  使用类似的握手过程来结束连接。这可确保两个主机均能完成传输并确保所有的数据均得以接收
        TCP Client
        Flags
TCP Server
1 Send SYN (seq=x)
  ----SYN--->
SYN Received
2 SYN/ACK Received
 <--SYN/ACK-- 
Send SYN (seq=y)  ACK (x+1)
3 Send ACK (y+1)
----ACK--->
ACK Received  Connection Established     
w: ISN (Initial Sequence Number) of the Client
x: ISN of the Server

 

 

详解TCP/IP协议的连接建立与释放

TCP/IP协议中,TCP协议提供可靠的连接服务,采用三次握手建立一个连接,如图1所示。

1)第一次握手:建立连接时,客户端A发送SYN包(SYN=j)到服务器B,并进入SYN_SEND状态,等待服务器B确认。

2)第二次握手:服务器B收到SYN包,必须确认客户ASYNACK=j+1),同时自己也发送一个SYN包(SYN=k),即SYN+ACK包,此时服务器B进入SYN_RECV状态。

3)第三次握手:客户端A收到服务器BSYNACK包,向服务器B发送确认包ACKACK=k+1),此包发送完毕,客户端A和服务器B进入ESTABLISHED状态,完成三次握手。

完成三次握手,客户端与服务器开始传送数据。

 

图1 TCP三次握手建立连接

 

由于TCP连接是全双工的,因此每个方向都必须单独进行关闭。这个原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个 FIN只意味着这一方向上没有数据流动,一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭,而另一方执行被动关闭。

1)客户端A发送一个FIN,用来关闭客户A到服务器B的数据传送(报文段4)。

2)服务器B收到这个FIN,它发回一个ACK,确认序号为收到的序号加1(报文段5)。和SYN一样,一个FIN将占用一个序号。

3)服务器B关闭与客户端A的连接,发送一个FIN给客户端A(报文段6)。

4)客户端A发回ACK报文确认,并将确认序号设置为收到序号加1(报文段7)。

TCP采用四次挥手关闭连接如图2所示。

 

图2  TCP四次挥手关闭连接

 

1.为什么建立连接协议是三次握手,而关闭连接却是四次握手呢?

这是因为服务端的LISTEN状态下的SOCKET当收到SYN报文的建连请求后,它可以把ACKSYNACK起应答作用,而SYN起同步作用)放在一个报文里来发送。但关闭连接时,当收到对方的FIN报文通知时,它仅仅表示对方没有数据发送给你了;但未必你所有的数据都全部发送给对方了,所以你可以未必会马上会关闭SOCKET,也即你可能还需要发送一些数据给对方之后,再发送FIN报文给对方来表示你同意现在可以关闭连接了,所以它这里的ACK报文和FIN报文多数情况下都是分开发送的。

2.为什么TIME_WAIT状态还需要等2MSL后才能返回到CLOSED状态?

这是因为虽然双方都同意关闭连接了,而且握手的4个报文也都协调和发送完毕,按理可以直接回到CLOSED状态(就好比从SYN_SEND状态到ESTABLISH状态那样);但是因为我们必须要假想网络是不可靠的,你无法保证你最后发送的ACK报文会一定被对方收到,因此对方处于LAST_ACK状态下的SOCKET可能会因为超时未收到ACK报文,而重发FIN报文,所以这个TIME_WAIT状态的作用就是用来重发可能丢失的ACK报文。

 

本文摘自:

TCP连接的状态转换图深度剖析》

http://www.diybl.com/course/6_system/linux/Linuxjs/2007104/76065.html

参考:

《TCP/IP详解-卷1》第18章《TCP连接的建立与终止》

http://course.ccniit.com/CSTD/Linux/reference/files/018.PDF


 


原文链接:http://blog.csdn.net/sunboy_2050/article/details/6057759
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