TCP的三次握手和四次挥手

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TCP的三次握手和四次挥手

TCP的三次握手和四次挥手

1、TCP头部的规范定义

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+------------------------------------------+------------------------------------------+
|                  16位源端口号             |              16位目的端口号                |
+------------------------------------------+------------------------------------------+
|                          32位序号/Sequence number (seq)                              |
+------------------------------------------+------------------------------------------+
|                          32位确认号/Acknowledge number (ack)                         |
+------------------------------------------+------------------------------------------+
|4位头部信息|6位保留|URG|ACK|PSH|RST|SYN|FIN |               16位窗口大小                 |
+------------------------------------------+------------------------------------------+
|                  16位校验和               |              16位紧急指针                 |
+------------------------------------------+------------------------------------------+
|                                      选项最多40字节                                   |
+------------------------------------------+------------------------------------------+

2、TCP的三次握手：

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Client(SYN_SENT)      -->         SYN=1,seq=k              -->   Server(SYN_RCVD)
Client(ESTABLISHED)   <--    SYN=1，ACK=1,ack=k+1,seq=m    <--   Server(SYN_RCVD)
Client(ESTABLISHED)   -->         ACK=1,seq=m+1,seq=l      -->   Server(ESTABLISHED)

为什么需要三次握手：
能够避免server端资源的浪费。
1、当Client端发送连接请求并没有丢失，而是在某个网络接点上滞留了，以至于延迟到连接释放以后的某个节点才到达Server；
2、本来只是一个早已失效的报文段，Server端接收到之后误认为这是Client端的一个新的请求，于是发送了连接确认报文；
3、如果不采用”三次握手”，只要等Server发送确认，新的连接就已经建立了；
4、等待Client端发送数据，但是此时Client不会理睬Server端的确认，也不会向Server端发送数据；
5、但是Server端认为连接已经建立还在等着Client的数据，此时就会存在Server端资源的浪费；

3、TCP的四次挥手

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Client(FIN_WAIT_1)      -->         FIN=1,seq=k              -->   Server(CLOSE_WAIT)
Client(FIN_WAIT_2)      <--      ACK=1,ack=k+1,seq=m         <--   Server(CLOSE_WAIT)
Client(FIN_WAIT_2)      <--         FIN=1,seq=i              <--   Server(LAST_ACK)
Client(TIME_WAIT/2MSL)  -->      ACK=1,ack=i+1,seq=l         -->   Server(CLOSE)

4、为什么需要四次挥手

首先TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的运输层通讯协议，TCP是全双工模式
建立连接时，通过SYN+ACK能够确定双方均在线即可正常收发报文；
由于双工模式，假设Client端没有需要发送的报文了，于是发送FIN报文，Server端收到后给出了ACK确认报文；
但是有可能Server端还存在需要发送的报文，这个时候就需要Server端发送一次FIN报文，让Client端来确认

5、为什么需要等待2MSL？

MSL：报文段最大生存时间，它是任何报文在丢弃前在网络内的最长时间。
第一点：保证TCP全双工能够正常可靠关闭；
第二点：保证这次连续的重复数据段从网络中消失；

6、参考博客

一文彻底搞懂 TCP三次握手、四次挥手过程及原理