三次握手和四次挥手

1、先来一波名次解析:

SYN(synchronous创建联机) 面试

ACK(acknowledgement 确认)编程

PSH(push传送) socket

FIN(finish结束)指针

RST(reset重置)blog

URG(urgent紧急)开发

Sequence number(顺序号码)get

Acknowledge number(确认号码) it

establish  创建,建立io

2、TCP到底是何方神圣?

TCP(Transmission Control Protocol) 传输控制协议。是一种面向链接的、可靠的、基于字节流的传输层通讯协议。请求

3、三次握手

所谓三次握手(Three-Way Handshake)即创建TCP链接,是指创建一个TCP链接时,须要客户端和服务端总共发送3个包以确认链接的创建。在socket编程中,这一过程由客户端执行connect来触发,整个流程以下图所示:

1.png

三次握手

是否是一脸懵,能够回头看看前面的名称解析。

(1)第一次握手:Client将标志位SYN置为1,随机产生一个值seq=J,并将该数据包发送给Server,Client进入SYN_SENT状态,等待Server确认。

(2)第二次握手:Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求创建链接,Server将标志位SYN和ACK都置为1,ack (number )=J+1,随机产生一个值seq=K,并将该数据包发送给Client以确认链接请求,Server进入SYN_RCVD状态。

(3)第三次握手:Client收到确认后,检查ack是否为J+1,ACK是否为1,若是正确则将标志位ACK置为1,ack=K+1,并将该数据包发送给Server,Server检查ack是否为K+1,ACK是否为1,若是正确则链接创建成功,Client和Server进入ESTABLISHED状态,完成三次握手,随后Client与Server之间能够开始传输数据了。

4、四次挥手

所谓四次挥手(Four-Way Wavehand)即终止TCP链接,就是指断开一个TCP链接时,须要客户端和服务端总共发送4个包以确认链接的断开。在socket编程中,这一过程由客户端或服务端任一方执行close来触发,整个流程以下图所示:

2.png

四次挥手

因为TCP链接是全双工的,所以,每一个方向都必需要单独进行关闭,这一原则是当一方完成数据发送任务后,发送一个FIN来终止这一方向的链接,收到一个FIN只是意味着这一方向上没有数据流动了,即不会再收到数据了,可是在这个TCP链接上仍然可以发送数据,直到这一方向也发送了FIN。首先进行关闭的一方将执行主动关闭,而另外一方则执行被动关闭,上图描述的便是如此。

(1)第一次挥手:Client发送一个FIN,用来关闭Client到Server的数据传送,Client进入FIN_WAIT_1状态。

(2)第二次挥手:Server收到FIN后,发送一个ACK给Client,确认序号为收到序号+1(与SYN相同,一个FIN占用一个序号),Server进入CLOSE_WAIT状态。

(3)第三次挥手:Server发送一个FIN,用来关闭Server到Client的数据传送,Server进入LAST_ACK状态。

(4)第四次挥手:Client收到FIN后,Client进入TIME_WAIT状态,接着发送一个ACK给Server,确认序号为收到序号+1,Server进入CLOSED状态,完成四次挥手。

上面是一方主动关闭,另外一方被动关闭的状况,实际中还会出现同时发起主动关闭的状况,具体流程以下图:

3.png

同时关闭

5、深刻了解TCP

TCP报文格式图:

4.png

报文

上图中有几个字段须要重点介绍下:

(1)序号:Seq序号,占32位,用来标识从TCP源端向目的端发送的字节流,发起方发送数据时对此进行标记。

(2)确认序号:Ack序号,占32位,只有ACK标志位为1时,确认序号字段才有效,Ack=Seq+1。

(3)标志位:共6个,即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等,具体含义以下:

(A)URG:紧急指针(urgent pointer)有效。

(B)ACK:确认序号有效。

(C)PSH:接收方应该尽快将这个报文交给应用层。

(D)RST:重置链接。

(E)SYN:发起一个新链接。

(F)FIN:释放一个链接。

 须要注意的是:

(A)不要将确认序号Ack与标志位中的ACK搞混了。

(B)确认方Ack=发起方Req+1,两端配对。 

6、附注

关于三次握手与四次挥手一般都会有典型的面试题,在此提出供有需求的XDJM们参考:

(1)三次握手是什么或者流程?四次握手呢?答案前面分析就是。

(2)为何创建链接是三次握手,而关闭链接倒是四次挥手呢?

这是由于服务端在LISTEN状态下,收到创建链接请求的SYN报文后,把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。而关闭链接时,当收到对方的FIN报文时,仅仅表示对方再也不发送数据了可是还能接收数据,己方也未必所有数据都发送给对方了,因此己方能够当即close,也能够发送一些数据给对方后,再发送FIN报文给对方来表示赞成如今关闭链接,所以,己方ACK和FIN通常都会分开发送。

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