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天真笔录

TCP三次握手与四次挥手

/ 5 min read

http
tcp

三次握手

  1. 第一次：客户端发送SYN标识位，seq序列号到服务器端，客户端状态：SYN_SEND
  2. 第二次：服务器端发送SYN标识位，ACK标识位，ack确认号，seq序列号, 服务器端状态：SYN_RCVD
    1. Ack=J+1(J为第一次seq的值)
  3. 客户端发送ACK标识位，ack确认号，客户端状态：ESTABLISHED
    1. Ack=K+1(K为第二次seq的值)
  4. 服务器端收到ACK，进入ESTABLISHED，不算握手

    Ack=Seq+1

字段认识

  • seq： 序号(解决网络包乱序)
  • ack：确认号(解决网络包丢失)
  • 标识位6个
    • ACK：确认号(Acknowledgement)
    • SYN：请求同步(Synchronization)
    • URG：紧急指针
    • PUSH：接收方应尽快将这个报文交给应用层
    • RST：重置连接
    • FIN：释放一个连接

      1表示开启，0表示关闭

使用wireshark来分析三次握手的过程

第一次握手分析

tcp1
  • 619: 50595 -> 3000
  1. [SYN]
  2. Seq = 0
  3. MSS=1460，表示最大报文长度

第二次握手分析

tcp2
  • 620: 3000 -> 50595
  1. [SYN, ACK]
  2. Seq=0
  3. Ack=1

第三次握手分析

tcp3
  • 621: 50595 -> 3000
  1. [ACK]
  2. Seq=1
  3. Ack=1

为什么握手是三次？

因为要保持连接和可靠性约束，TCP 协议要保证每一条发出的数据必须给出ACK（也就是响应）。

  • 第一次：客户端发送SYN表示请求建立连接（服务端知道了客户端有发送能力）
  • 第二次：服务器端发送SYN ACK之后，表示服务器端已经准备好了（客户端知道服务端具有接收发送能力）
  • 第三次：服务器端此时还不知道客户端是否也准备好，所以需要第三次握手

四次挥手

断开连接时要发送四次数据，故称四次挥手

  1. 第一次挥手：挥手前服务器与客户端都处于ESTABLISHED状态。客户端发送一个FIN报文，用来关闭客户端到服务器的数据传输，此时客户端处于FIN_WAIT_1状态
  2. 第二次挥手：当服务端收到FIN之后，会发送ACK报文，并且把客户端的序列号值加1作为ACK报文的序列号值，表明已经收到客户端的报文了，此时服务端处于CLOSE_WAIT状态。
  3. 第三次挥手：如果服务端同意关闭连接，则会向客户端发送一个FIN报文，并且指定一个序列号，此时服务端处于LAST_ACK状态
  4. 第四次挥手：当客户端收到ACK之后，处于FIN_WAIT_2状态。待收到FIN报文时发送一个ACK报文作为应对，并且把服务端的序列号值+1作为自己ACK报文的序列号值，此时客户端处于TIME_WAIT状态。等待一段时间后会进入CLOSED状态，当服务端收到ACK报文之后，也会变为CLOSED状态，此时连接正式关闭

为什么挥手需要四次

  1. 当服务端收到客户端FIN报文后，发送的ACK报文只是用来应答的，并不表示服务端也希望立即关闭连接
  2. 当只有服务端把所有的报文都发送完了，才会发送FIN报文，告诉客户端可以断开连接了，因此在断开连接时需要四次挥手