三次握手
置位概念:根据 TCP 的包头字段,存在 3 个重要的标识 ACK、SYN、FIN

 

ACK:表示验证字段 SYN:位数置 1,表示建立 TCP 连接 FIN:位数置 1,表示断开 TCP 连接

 

三次握手过程说明:

1. 由客户端发送建立 TCP 连接的请求报文,其中报文中包含 seq 序列号,是由发送端随机生成的,并且将报文中的 SYN 字段置为 1,表示需要建立 TCP 连接。(SYN=1,seq=x,x 为随机生成数值)2. 由服务端回复客户端发送的 TCP 连接请求报文,其中包含 seq 序列号,是由回复端随机生成的,并且将 SYN 置为 1,而且会产生 ACK 字段,ACK 字段数值是在客户端发送过来的序列号 seq 的基础上加 1 进行回复,以便客户端收到信息时,知晓自己的 TCP 建立请求已得到验证。(SYN=1,ACK=x+1,seq=y,y 为随机生成数值)这里的 ack 加 1 可以理解为是确认和谁建立连接。3. 客户端收到服务端发送的 TCP 建立验证请求后,会使自己的序列号加 1 表示,并且再次回复 ACK 验证请求,在服务端发过来的 seq 上加 1 进行回复。(SYN=1,ACK=y+1,seq=x+1)

 

四次挥手


四次挥手过程说明:

1. 客户端发送断开 TCP 连接请求的报文,其中报文中包含 seq 序列号,是由发送端随机生成的,并且还将报文中的 FIN 字段置为 1,表示需要断开 TCP 连接。(FIN=1,seq=x,x 由客户端随机生成)2. 服务端会回复客户端发送的 TCP 断开请求报文,其包含 seq 序列号,是由回复端随机生成的,而且会产生 ACK 字段,ACK 字段数值是在客户端发过来的 seq 序列号基础上加 1 进行回复,以便客户端收到信息时,知晓自己的 TCP 断开请求已经得到验证。(FIN=1,ACK=x+1,seq=y,y 由服务端随机生成)3. 服务端在回复完客户端的 TCP 断开请求后,不会马上进行 TCP 连接的断开,服务端会先确保断开前,所有传输到 A 的数据是否已经传输完毕,一旦确认传输数据完毕,就会将回复报文的 FIN 字段置 1,并且产生随机 seq 序列号。(FIN=1,ACK=x+1,seq=z,z 由服务端随机生成)4. 客户端收到服务端的 TCP 断开请求后,会回复服务端的断开请求,包含随机生成的 seq 字段和 ACK 字段,ACK 字段会在服务端的 TCP 断开请求的 seq 基础上加 1,从而完成服务端请求的验证回复。(FIN=1,ACK=z+1,seq=h,h 为客户端随机生成)

至此 TCP 断开的 4 次挥手过程完毕

 

11 种状态


1. 一开始,建立连接之前服务器和客户端的状态都为 CLOSED;2. 服务器创建 socket 后开始监听,变为 LISTEN 状态;3. 客户端请求建立连接,向服务器发送 SYN 报文,客户端的状态变味 SYN_SENT;4. 服务器收到客户端的报文后向客户端发送 ACK 和 SYN 报文,此时服务器的状态变为 SYN_RCVD;5. 然后,客户端收到 ACK、SYN,就向服务器发送 ACK,客户端状态变为 ESTABLISHED;6. 服务器端收到客户端的 ACK 后变为 ESTABLISHED。此时 3 次握手完成,连接建立!

 

由于 TCP 连接是全双工的,断开连接会比建立连接麻烦一点点。

 

1. 客户端先向服务器发送 FIN 报文,请求断开连接,其状态变为 FIN_WAIT1;2. 服务器收到 FIN 后向客户端发送 ACK,服务器的状态围边 CLOSE_WAIT;3. 客户端收到 ACK 后就进入 FIN_WAIT2 状态,此时连接已经断开了一半了。如果服务器还有数据要发送给客户端,就会继续发送;4. 直到发完数据,就会发送 FIN 报文,此时服务器进入 LAST_ACK 状态;5. 客户端收到服务器的 FIN 后,马上发送 ACK 给服务器,此时客户端进入 TIME_WAIT 状态;6. 再过了 2MSL 长的时间后进入 CLOSED 状态。服务器收到客户端的 ACK 就进入 CLOSED 状态。

 

至此,还有一个状态没有出来:CLOSING 状态。

 

CLOSING 状态表示: 客户端发送了 FIN,但是没有收到服务器的 ACK,却收到了服务器的 FIN,这种情况发生在服务器发送的 ACK 丢包的时候,因为网络传输有时会有意外。

 

•LISTEN:等待从任何远端 TCP 和端口的连接请求。•SYN_SENT:发送完一个连接请求后等待一个匹配的连接请求。•SYN_RECEIVED:发送连接请求并且接收到匹配的连接请求以后等待连接请求确认。•ESTABLISHED:表示一个打开的连接,接收到的数据可以被投递给用户。连接的数据传输阶段的正常状态。•FIN_WAIT_1:等待远端 TCP 的连接终止请求,或者等待之前发送的连接终止请求的确认。•FIN_WAIT_2:等待远端 TCP 的连接终止请求。•CLOSE_WAIT:等待本地用户的连接终止请求。•CLOSING:等待远端 TCP 的连接终止请求确认。•LAST_ACK:等待先前发送给远端 TCP 的连接终止请求的确认(包括它字节的连接终止请求的确认)•TIME_WAIT:等待足够的时间过去以确保远端 TCP 接收到它的连接终止请求的确认。•TIME_WAIT 两个存在的理由:•可靠的实现 tcp 全双工连接的终止;•允许老的重复分节在网络中消逝。•CLOSED:不在连接状态(这是为方便描述假想的状态,实际不存在)