tcp全连接(tcp全连接和半连接)

      最后更新:2024-03-15 06:42:45 手机定位技术交流文章

      TCP 连接详解

      1、先提出一个问题, 可以不进行三次握手直接往服务端发送数据包吗?是不可以的,也是可以的;1)不可以是因为现在的TCP连接标准和规范要求传输数据前先确认两端的状态,有一端状态不OK的话,发数据包有什么用呢;2)说可以是站在网络连接的角度,像 UDP 协议;2、TCP三次握手1)标志位、随机序列号和确认序列号是在数据包的 TCP 首部里面;2)几个状态是指客户端和服务端连接过程中 socket 状态;3)第一次握手,客户端向服务端发送数据包,该数据包中 SYN 标志位为 1,还有随机生成的序列号c_seq,客户端状态改为 SYN-SENT;4)第二次握手,服务端接收到客户端发过来的数据包中 SYN 标志位为 1,就知道客户端想和自己建立连接,服务端会根据自身的情况决定是拒绝连接,或确定连接,还是丢弃该数据包;拒绝连接,会往客户端发一个数据包,该数据包中 RST 标志位为 1,客户端会报 Connection refused;丢弃客户端的数据包,超过一定时间后客户端会报 Connection timeout;确定连接时会往客户端发一个数据包,该数据包中 ACK 标志位为 1,确认序列号 ack=c_seq+1,SYN 标志位为 1,随机序列号 s_seq,状态由 LISTEN 改为 SYN-RCVD;5)第三次握手,客户端接收到数据包会做校验,校验ACK标志位和确认序列号 ack=c_seq+1,如果确定是服务端的确认数据包,改自己的状态为 ESTABLISHED,并给服务端发确认数据包;6)服务端接到客户端数据包,会校验ACK标志位和确认序列号 ack=s_seq+1,改自己的状态为 ESTABLISHED,之后就可以进行数据传输了;7)建立连接时的数据包是没有实际内容的,没有应用层的数据;8)建立连接之后发起的请求数据包,每个数据包都会封装各层协议的头部信息,标志位ACK为1,其他标志位变动;9)网络进程间的通信,一台服务器内部的进程间通信不用这样;3、TCP 连接三次握手抓包1)Socket 在 linux 系统中是一种特殊的文件,因为 linux 系统的理念就是【一切皆文件】,是系统内核级的功能;2)以上定义比较具体,可以抽象来理解,是一个内核级的用于通信的功能层,包含一组接口函数,这些函数实际就是操作 socket 文件句柄文件描述符;一个 TCP 连接由四要素【源IP、源Port、目标IP、目标Port】唯一标识,也即 socket 由这四要素唯一确定;一个 TCP 连接的建立也就是客户端、服务端创建了相对应的一对 socket,客户端和服务端之间的通信也就是这对 socket 间的通信(物理层面是网卡在发送/接收比特流数据);3)一个服务与另一个服务建立连接,他们的端口是什么呢?客户端发出请求端口号是随机的,服务端是进程监听的端口号;2、socket 主要函数介绍1、进程通信,一个进程只有一个监听 socket,connect socket 是针对一个客户的一个连接的,有很多个; 2、connect 函数内部在发起请求前会找系统随机一个端口号; 3、连接建立后,客户端发起请求传输数据,服务端会直接交给 connect socket 处理,不会交给监听 socket 处理;4、监听 socket 在处理客户端请求时,如果此时其他客户端发请求过来,监听 socket 是没法处理的,此时系统会维护请求队列由 backlog 参数指定;全连接队列(completed connection queue)半连接队列(incomplete connection queue)Linux 内核 2.2 版本之前,backlog 的大小等于全连接队列和半连接队列之和;Linux 内核 2.2 版本之后,backlog 的大小之和全连接队列有关系:半连接队列大小由 /proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog 文件指定,可以开很大;全连接队列大小由 /proc/sys/net/core/somaxconn 文件和 backlog 参数指定,取两个中的最小值;tomcat acceptCount 就是配置全连接队列大小;3、socket 函数在建立连接和数据传输的大概使用情况4、TCP首部结构1)2的16次方等于 65536,所以系统中端口号的限制个数为 65536,一般1024以下端口被系统占用;2)标志位这里是 6 个,还有其他标志位的,只是这 6 个标志位常用;3)seq 序列号,ack 确认序列号,序列号在数据传输时分包用到。三次握手时 seq 序列号是随机的,没有实际意义;4)TCP 包首部后面接着的是 IP 包首部,再紧接着的是以太网包首部,其实都是加 0101010101 二进制位;几个常用标志位,首先一个标志位占一个 bit 位,只能是二进制中的 1 或 0;1)SYN,简写 S,请求标志位,用来建立连接。在TCP三次握手中收到带有该标志位的数据包,表示对方想与己方建立连接;2)ACK,简写【.】,请求确认/应答标志位,用于对对方的请求进行应答,对方收到含该标志位的数据包,会知道己方存在且可用。也会用在连接建立之后,己方发送响应数据给对方的数据包中;3)FIN,简写 F,请求断开标志位,用于断开连接。对方收到己方的含该标志位的数据包,就知道己方想与它断开连接,不再保持连接;4)RST,简写 R,请求复位标志位,因网络或己方服务原因导致有数据包丢失,己方接收到的数据包序列号与上一个数据包的序列号不衔接,那己方会发送含该标志位的数据包告诉对方,对方接收到含该标志位的数据包就知道己方要求它重新三次握手建立连接并重新发送丢失的数据包,一般断点续传会用到该标志位;还有就是如果对方发过来的数据错了,有问题,己方也会发送含该标志位的数据包;5)PSH,简写 P,推送标志位,表示收到数据包后要立即交给应用程序去处理,不应该放在缓存中,read()/write() 都有缓存区;6)URG,简写 U,紧急标志位,该标志位表示 tcp 包首部中的紧急指针域有效,督促中间层尽快处理;7)ECE,在保留位中;8)CWR,在保留位中;5、TCP 抓包1)服务端会根据自身情况,没有要处理的数据时会把第二次和第三次挥手合并成一次挥手,此时标志位 FIN=1 / ACK=1;2)MSL 是 Maximum Segment Lifetime 缩写,指数据包在网络中最大生存时间,RFC 建议是 2分钟;详细描述:1)客户端、服务端都可以主动发起断开连接;2)第一次挥手,客户端向服务端发送含 FIN=1 标志位的数据包,随机序列号 seq=m,此时客户端状态由 ESTABLISHED 变为 FIN_WAIT_1;3)第二次挥手,服务端收到含 FIN=1 标志位的数据包,就知道客户端要断开连接,服务端会向客户端发送含 ACK=1 标志位的应答数据包,确认序列号 ack=m+1,此时服务端状态由 ESTABLISHED 变为 CLOSE_WAIT;4)客户端收到含 ACK=1 标志位的应答数据包,知道服务端的可以断开的意思,此时客户端状态由 FIN_WAIT_1 变为 FIN_WAIT_2;(第一、二次挥手也只是双方交换一下意见而已)5)第三次挥手,服务端处理完剩下的数据后再次向客户端发送含 FIN=1 标志位的数据包,随机序列号 seq=n,告诉客户端现在可以真正的断开连接了,此时服务端状态由 CLOSE_WAIT 变为 LAST_ACK;6)第四次挥手,客户端收到服务端再次发送的含 FIN=1 标志位的数据包,就知道服务端处理好了可以断开连接了,但是客户端为了慎重起见,不会立马关闭连接,而是改状态,且向服务端发送含 ACK=1 标志位的应答数据包,确认序列号 ack=n+1,此时客户端状态由 FIN_WAIT_2 变为 TIME_WAIT;等待 2 个MSL时间还是未收到服务端发过来的数据,则表明服务端已经关闭连接了,客户端也会关闭连接释放资源,此时客户端状态由 TIME_WAIT 变为 CLOSED;也就是说 TIME_WAIT 状态存在时长在 1~4分钟;7)服务端收到含 ACK=1 标志位的应答数据包,知道客户端确认可以断开了,就立即关闭连接释放资源,此时服务端状态由 LAST_ACK 变为 CLOSED;SYN 洪水攻击(SYN Flood)是一种 DoS攻击(拒绝服务攻击),大概原理是伪造大量的TCP请求,服务端收到大量的第一次握手的数据包,且都会发第二次握手数据包去回应,但是因为 IP 是伪造的,一直都不会有第三次握手数据包,导致服务端存在大量的半连接,即 SYN_RCVD 状态的连接,导致半连接队列被塞满,且服务端默认会发 5 个第二次握手数据包,耗费大量 CPU 和内存资源,使得正常的连接请求进不来;
      TCP 连接详解

      TCP协议解析

      主要特点:面向连接、面向字节流、全双工通信、通信可靠。优缺点:应用场景:要求通信数据可靠时,即 数据要准确无误地传递给对方。如:传输文件:HTTP、HTTPS、FTP等协议;传输邮件:POP、SMTP等协议ps:首部的前 20 个字节固定,后面有 4n 字节根据需要增加。故 TCP首部最小长度 = 20字节(最大60个字节)。TCP报头中的源端口号和目的端口号同IP数据报中的源IP与目的IP唯一确定一条TCP连接。重要字段:客户端与服务器来回共发送三个TCP报文段来建立运输连接,三个TCP报文段分别为:(1)客户端A向服务器B发送的TCP请求报段“SYN=1,seq=x”;(2)服务器B向客户端A发送的TCP确认报文段“SYN=1,ACK=1,seq=y,ack=x+1”;(3)客户端A向服务器B发送的TCP确认报文段“ACK=1,seq=x+1,ack=y+1”。ps:在建立TCP连接之前,客户端和服务器都处于关闭状态(CLOSED),直到客户端主动打开连接,服务器才被动打开连接(处于监听状态 = LISTEN),等待客户端的请求。TCP 协议是一个面向连接的、安全可靠的传输层协议,三次握手的机制是为了保证能建立一个安全可靠的连接。通过上述三次握手,双方确认自己与对方的发送与接收是正常的,就建立起一条TCP连接,即可传送应用层数据。ps:因 TCP提供的是全双工通信,故通信双方的应用进程在任何时候都能发送数据;三次握手期间,任何1次未收到对面的回复,则都会重发。为什么两次握手不行呢?结论:防止服务器接收了早已经失效的连接请求报文,服务器同意连接,从而一直等待客户端请求,最终导致形成死锁、浪费资源。ps:SYN洪泛攻击:(具体见下文)为什么不需要四次握手呢?SYN 同步序列编号(Synchronize Sequence Numbers) 是 TCP/IP 建立连接时使用的握手信号。在客户机和服务器之间建立正常的 TCP 网络连接时,客户机首先发出一个 SYN 消息,服务器使用 SYN-ACK 应答表示接收到了这个消息,最后客户机再以 ACK确认序号标志消息响应。这样在客户机和服务器之间才能建立起可靠的 TCP 连接,数据才可以在客户机和服务器之间传递。如何来解决半连接攻击?如何来解决全连接攻击?请注意,现在 TCP 连接还没有释放掉。必须经过时间等待计时器设置的时间 2MSL(MSL:最长报文段寿命)后,客户端才能进入到 CLOSED 状态,然后撤销传输控制块,结束这次 TCP 连接。当然如果服务器一收到 客户端的确认就进入 CLOSED 状态,然后撤销传输控制块。所以在释放连接时,服务器结束 TCP 连接的时间要早于客户端。TCP是全双工的连接,必须两端同时关闭连接,连接才算真正关闭。简言之,客户端发送了 FIN 连接释放报文之后,服务器收到了这个报文,就进入了 CLOSE-WAIT 状态。这个状态是为了让服务器端发送还未传送完毕的数据,传送完毕之后,服务器才会发送 FIN 连接释放报文,对方确认后就完全关闭了TCP连接。举个例子:A 和 B 打电话,通话即将结束后,A 说“我没啥要说的了”,B回答“我知道了”,但是 B 可能还会有要说的话,A 不能要求 B 跟着自己的节奏结束通话,于是 B 可能又巴拉巴拉说了一通,最后 B 说“我说完了”,A 回答“知道了”,这样通话才算结束。ps:设想这样一个情景:客户端已主动与服务器建立了 TCP 连接。但后来客户端的主机突然发生故障。显然,服务器以后就不能再收到客户端发来的数据。因此,应当有措施使服务器不要再白白等待下去。这就需要使用TCP的保活计时器。基本原理:tcp11种状态及变迁其实基本包含在正常的三次握手和四次挥手中,除开CLOSING。正常的三次握手包括4中状态变迁:服务器打开监听(LISTEN)->客户端先发起SYN主动连接标识->服务器回复SYN及ACK确认->客户端再确认即三次握手TCP连接成功。这里边涉及四种状态及变迁:正常的四次握手包含6种tcp状态变迁,如主动发起关闭方为客户端:客户端发送FIN进入FIN_WAIT1 -> 服务器发送ACK确认并进入CLOSE_WAIT(被动关闭)状态->客户端收到ACK确认后进入FIN_WAIT2状态 -> 服务器再发送FIN进入LAST_ACK状态 -> 客户端收到服务器的FIN后发送ACK确认进入TIME_WAIT状态 -> 服务器收到ACK确认后进入CLOSED状态断开连接 -> 客户端在等待2MSL的时间如果期间没有收到服务器的相关包,则进入CLOSED状态断开连接。CLOSING状态:连接断开期间,一般是客户端发送一个FIN,然后服务器回复一个ACK,然后服务器发送完数据后再回复一个FIN,当客户端和服务器同时接受到FIN时,客户端和服务器处于CLOSING状态,也就是此时双方都正在关闭同一个连接。在进入CLOSING状态后,只要收到了对方对自己发送的FIN的ACK,收到FIN的ACK确认就进入TIME_WAIT状态,因此,如果RTT(Round Trip Time TCP包的往返延时)处在一个可接受的范围内,发出的FIN会很快被ACK从而进入到TIME_WAIT状态,CLOSING状态持续的时间就特别短,因此很难看到这种状态。我们知道网络层,可以实现两个主机之间的通信。但是这并不具体,因为,真正进行通信的实体是在主机中的进程,是一个主机中的一个进程与另外一个主机中的一个进程在交换数据。IP协议虽然能把数据报文送到目的主机,但是并没有交付给主机的具体应用进程。而端到端的通信才应该是应用进程之间的通信。应用场景:UDP协议比TCP协议的效率更高,TCP协议比UDP协议更加安全可靠。下面主要对数据传输出现错误/无应答/堵塞/超时/重复等问题。注意:TCP丢包:TCP是基于不可靠的网路实现可靠传输,肯定会存在丢包问题。如果在通信过程中,发现缺少数据或者丢包,那边么最大的可能性是程序发送过程或者接受过程中出现问题。总结:为了满足TCP协议不丢包,即保证可靠传输,规定如下:注意:TCP丢包有三方面的原因,一是网络的传输质量不好,二是安全策略,三是服务器性能瓶颈先理解2个基础概念:发送窗口、接收窗口工作原理:注意点:关于滑动窗口的知识点:滑动窗口中的数据类型:ARQ解决的问题:出现差错时,让发送方重传差错数据:即 出错重传类型:流量控制和拥塞控制解决的问题:当接收方来不及接收收到的数据时,可通知发送方降低发送数据的效率:即 速度匹配流量控制:注意:拥塞控制:慢开始与拥塞避免:快重传和快恢复:补充:流量控制和拥塞控制的区别什么情况造成TCP粘包和拆包?解决TCP粘包和拆包的方法:传输层无法保证数据的可靠传输,只能通过应用层来实现了。实现的方式可以参照tcp可靠性传输的方式,只是实现不在传输层,实现转移到了应用层。最简单的方式是在应用层模仿传输层TCP的可靠性传输。下面不考虑拥塞处理,可靠UDP的简单设计。https://www.jianshu.com/p/65605622234bhttp://www.open-open.com/lib/view/open1517213611158.htmlhttps://blog.csdn.net/dangzhangjing97/article/details/81008836https://blog.csdn.net/qq_30108237/article/details/107057946https://www.jianshu.com/p/6c73a4585eba
      TCP协议解析

      TCP/IP协议是什么

      TCP/IP协议是什么TCP和UDP处在同一层---运输层,但是TCP和UDP最不同的地方是,TCP提供了一种可靠的数据传输服务,TCP是面向连接的,也就是说,利用TCP通信的两台主机首先要经历一个“拨打电话”的过程,等到通信准备结束才开始传输数据,最后结束通话。所以TCP要比UDP可靠的多,UDP是把数据直接发出去,而不管对方是不是在收信,就算是UDP无法送达,也不会产生ICMP差错报文,这一经时重申了很多遍了。把TCP保证可靠性的简单工作原理:应用数据被分割成TCP认为最适合发送的数据块。这和UDP完全不同,应用程序产生的 数据报长度将保持不变。由TCP传递给IP的信息单位称为报文段或段当TCP发出一个段后,它启动一个定时器,等待目的端确认收到这个报文段。如果不能 及时收到一个确认,将重发这个报文段.当TCP收到发自TCP连接另一端的数据,它将发送一个确认。这个确认不是立即发送,通常将推迟几分之一秒.TCP将保持它首部和数据的检验和。这是一个端到端的检验和,目的是检测数据在传输 过程中的任何变化。如果收到段的检验和有差错, T P将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段(希望发端超时并重发)。既然TCP报文段作为IP数据报来传输,而IP数据报的到达可能会失序,因此TCP报文段 的到达也可能会失序。如果必要, TCP将对收到的数据进行重新排序,将收到的数据以正确的顺序交给应用层。TCP还能提供流量控制。TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲空间。TCP的接收端只允许另一端发送接收端缓冲区所能接纳的数据。这将防止较快主机致使较慢主机的缓冲区溢出。从这段话中可以看到,TCP中保持可靠性的方式就是超时重发,这是有道理的,虽然TCP也可以用各种各样的ICMP报文来处理这些,但是这也不是可靠的,最可靠的方式就是只要不得到确认,就重新发送数据报,直到得到对方的确认为止。TCP的首部和UDP首部一样,都有发送端口号和接收端口号。但是显然,TCP的首部信息要比UDP的多,可以看到,TCP协议提供了发送和确认所需要的所有必要的信息。可以想象一个TCP数据的发送应该是如下的一个过程。双方建立连接发送方给接受方TCP数据报,然后等待对方的确认TCP数据报,如果没有,就重新发,如果有,就发送下一个数据报。接受方等待发送方的数据报,如果得到数据报并检验无误,就发送ACK(确认)数据报,并等待下一个TCP数据报的到来。直到接收到FIN(发送完成数据报)中止连接可以想见,为了建立一个TCP连接,系统可能会建立一个新的进程(最差也是一个线程),来进行数据的传送--TCP协议TCP是一个面向连接的协议,在发送输送之前 ,双方需要确定连接。而且,发送的数据可以进行TCP层的分片处理。TCP连接的建立过程 ,可以看成是三次握手 。而连接的中断可以看成四次握手 。1.连接的建立在建立连接的时候,客户端首先向服务器申请打开某一个端口(用SYN段等于1的TCP报文),然后服务器端发回一个ACK报文通知客户端请求报文收到,客户端收到确认报文以后再次发出确认报文确认刚才服务器端发出的确认报文(绕口么),至此,连接的建立完成。这就叫做三次握手。如果打算让双方都做好准备的话,一定要发送三次报文,而且只需要三次报文就可以了。可以想见,如果再加上TCP的超时重传机制,那么TCP就完全可以保证一个数据包被送到目的地。2.结束连接TCP有一个特别的概念叫做half-close,这个概念是说,TCP的连接是全双工(可以同时发送和接收)连接,因此在关闭连接的`时候,必须关闭传和送两个方向上的连接。客户机给服务器一个FIN为1的TCP报文,然后服务器返回给客户端一个确认ACK报文,并且发送一个FIN报文,当客户机回复ACK报文后(四次握手),连接就结束了。3.最大报文长度在建立连接的时候,通信的双方要互相确认对方的最大报文长度(MSS),以便通信。一般这个SYN长度是MTU减去固定IP首部和TCP首部长度。对于一个以太网,一般可以达到1460字节。当然如果对于非本地的IP,这个MSS可能就只有536字节,而且,如果中间的传输网络的MSS更加的小的话,这个值还会变得更小。4.客户端应用程序的状态迁移图客户端的状态可以用如下的流程来表示:CLOSED->SYN_SENT->ESTABLISHED->FIN_WAIT_1->FIN_WAIT_2->TIME_WAIT->CLOSED以上流程是在程序正常的情况下应该有的流程,从书中的图中可以看到,在建立连接时,当客户端收到SYN报文的ACK以后,客户端就打开了数据交互地连接。而结束连接则通常是客户端主动结束的,客户端结束应用程序以后,需要经历FIN_WAIT_1,FIN_WAIT_2等状态,这些状态的迁移就是前面提到的结束连接的四次握手。5.服务器的状态迁移图服务器的状态可以用如下的流程来表示:CLOSED->LISTEN->SYN收到->ESTABLISHED->CLOSE_WAIT->LAST_ACK->CLOSED在建立连接的时候,服务器端是在第三次握手之后才进入数据交互状态,而关闭连接则是在关闭连接的第二次握手以后(注意不是第四次)。而关闭以后还要等待客户端给出最后的ACK包才能进入初始的状态。6.TCP服务器设计前面曾经讲述过UDP的服务器设计,可以发现UDP的服务器完全不需要所谓的并发机制,它只要建立一个数据输入队列就可以。但是TCP不同,TCP服务器对于每一个连接都需要建立一个独立的进程(或者是轻量级的,线程),来保证对话的独立性。所以TCP服务器是并发的。而且TCP还需要配备一个呼入连接请求队列(UDP服务器也同样不需要),来为每一个连接请求建立对话进程,这也就是为什么各种TCP服务器都有一个最大连接数的原因。而根据源主机的IP和端口号码,服务器可以很轻松的区别出不同的会话,来进行数据的分发。TCP的交互数据流对于交互性要求比较高的应用,TCP给出两个策略来提高发送效率和减低网络负担:(1)捎带ACK。(2)Nagle算法(一次尽量多的发数据)捎带ACK的发送方式这个策略是说,当主机收到远程主机的TCP数据报之后,通常不马上发送ACK数据报,而是等上一个短暂的时间,如果这段时间里面主机还有发送到远程主机的TCP数据报,那么就把这个ACK数据报“捎带”着发送出去,把本来两个TCP数据报整合成一个发送。一般的,这个时间是200ms。可以明显地看到这个策略可以把TCP数据报的利用率提高很多。Nagle算法上过bbs的人应该都会有感受,就是在网络慢的时候发贴,有时键入一串字符串以后,经过一段时间,客户端“发疯”一样突然回显出很多内容,就好像数据一下子传过来了一样,这就是Nagle算法的作用。Nagle算法是说,当主机A给主机B发送了一个TCP数据报并进入等待主机B的ACK数据报的状态时,TCP的输出缓冲区里面只能有一个TCP数据报,并且,这个数据报不断地收集后来的数据,整合成一个大的数据报,等到B主机的ACK包一到,就把这些数据“一股脑”的发送出去。虽然这样的描述有些不准确,但还算形象和易于理解,我们同样可以体会到这个策略对于低减网络负担的好处。在编写插口程序的时候,可以通过TCP_NODELAY来关闭这个算法。并且,使用这个算法看情况的,比如基于TCP的X窗口协议,如果处理鼠标事件时还是用这个算法,那么“延迟”可就非常大了。 ;
      TCP/IP协议是什么

      TCP连接相关

      为什么要有三次握手,因为如果只有两次握手,那么第一次:客户端发送一个syn包给服务器,里面有一个随机生成的syn,然后客户端处于syn_send状态第二次:服务端收到客户端发来的syn包之后,确认syn包,也就是生成一个ack=syn+1,然后再自己随机生成一个syn包,即syn+ack包,然后返回给客户端,自己变成syn_recv状态第三次:客户端收到服务端发来的syn+ack包之后,确认ack是正确的之后,返回一个ack=syn+1给服务端,此包发送完毕,客户端进入了ESTABLISHED状态,服务端收到ack包后也进入ESTABLISHED状态。SYN攻击,当第二次握手服务端发送了syn+ack包之后,收到客户端发送的ack之前这段时间的tcp链接成为半连接,此时服务端处于syn_recv状态。当大量客户端随机IP疯狂发送tcp链接请求时,客户端以为是不同用户的请求,所以队列中全是半连接,然后导致服务器宕机,正常请求被丢弃。第一个包发送过程丢失A会周期性超时重传,直到收到B的确认第二个包发送过程丢失B会周期性超时重传,直到收到A的确认第三个包发送过程丢失A发送完数据后单方面进入TCP的ESTABLISHED状态,B还处于半链接:TCP协议为什么需要三次握手?第一次:客户端发送一个fin给服务端表示自己要断开连接了,然后进入fin_wait_1状态第二次:服务端收到fin后,发送一个ack=fin+1给客户端,服务端进入close_wait状态,客户端进入fin_wait_2状态第三次:服务端发送一个fin,用来关闭服务端到客户端的数据传输,服务端进入last_ack状态第四次:客户端收到fin后,进入time_wait状态,然后发送一个ack=fin+1给服务端,服务端确认后进入close状态,完成四次挥手TCP协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的运输层通信协议。TCP是全双工模式,这就意味着,当主机1发出FIN报文段时,只是表示主机1已经没有数据要发送了,主机1告诉主机2,它的数据已经全部发送完毕了;但是,这个时候主机1还是可以接受来自主机2的数据;当主机2返回ACK报文段时,表示它已经知道主机1没有数据发送了,但是主机2还是可以发送数据到主机1的;当主机2也发送了FIN报文段时,这个时候就表示主机2也没有数据要发送了,就会告诉主机1,我也没有数据要发送了,之后彼此就会愉快的中断这次TCP连接。如果要正确的理解四次分手的原理,就需要了解四次分手过程中的状态变化。答案解析:浏览器对并发请求的数目限制是针对域名的,即针对同一域名(包括二级域名)在同一时间支持的并发请求数量的限制。如果请求数目超出限制,则会阻塞。因此,网站中对一些静态资源,使用不同的一级域名,可以提升浏览器并行请求的数目,加速界面资源的获取速度。在 HTTP/1.0 中,一个http请求收到服务器响应后,会断开对应的TCP连接。这样每次请求,都需要重新建立TCP连接,这样一直重复建立和断开的过程,比较耗时。所以为了充分利用TCP连接,可以设置头字段 Connection: keep-alive ,这样http请求完成后,就不会断开当前的TCP连接,后续的http请求可以使用当前TCP连接进行通信。第一次访问有初始化连接和SSL开销初始化连接和SSL开销消失了,说明使用的是同一个TCP连接。HTTP/1.1 将 Connection 写入了标准,默认值为 keep-alive 。除非强制设置为 Connection: close ,才会在请求后断开TCP连接。所以这一题的答案就是:默认情况下建立的TCP连接不会断开,只有在请求头中设置 Connection: close 才会在请求后关闭TCP连接。HTTP/1.1 中,单个TCP连接,在同一时间只能处理一个http请求,虽然存在Pipelining技术支持多个请求同时发送,但由于实践中存在很多问题无法解决,所以浏览器默认是关闭,所以可以认为是不支持同时多个请求。HTTP2 提供了多路传输功能,多个http请求,可以同时在同一个TCP连接中进行传输。页面资源请求时,浏览器会同时和服务器建立多个TCP连接,在同一个TCP连接上顺序处理多个HTTP请求。所以浏览器的并发性就体现在可以建立多个TCP连接,来支持多个http同时请求。Chrome浏览器最多允许对同一个域名Host建立6个TCP连接,不同的浏览器有所区别。补充如果图片都是HTTPS的连接,并且在同一域名下,浏览器会先和服务器协商使用 HTTP2 的 Multiplexing 功能进行多路传输,不过未必所有的挂在这个域名下的资源都会使用同一个TCP连接。如果用不了HTTPS或者HTTP2(HTTP2是在HTTPS上实现的),那么浏览器会就在同一个host建立多个TCP连接,每一个TCP连接进行顺序请求资源。参考:[1]. 第8题-浏览器HTTP请求并发数和TCP连接的关系
      TCP连接相关

      传输层TCP协议连接的建立和断开

      什么是TCP呢?由三个单词组成的Transport Control Protocol,字面理解是传输控制协议,可以理解为比特同学要想在网络泳池里游泳,那么他必须学习传输层控制技能,并且要掌握相应的动作——协议,他才能在畅游世界网络这个超大型游泳池。TCP:一个传输层协议,提供Host-To-Host的可靠传输,支持全双工,是一个面向连接的协议。TCP工作在传输层,它的上层是应用层,应用就是人们常用的微信、抖音、王者荣耀等服务工作的协议。两台不同的设备使用微信聊天,发送语音,需要实现Host-To-Host的数据通信,那么就可以直接调用TCP协议进行。调用TCP通信时需要指定通信的端口,不同的端口对应不同应用,不同IP对应不同的主机,也就是不同的设备。这就涉及到网络地址——IP地址,工作在网络层,当然TCP层只负责把对应的IP地址和端口传给网络层即可,具体业务由网络层来实现。互联网层,即Network Layer,提供地址和地址间的通信,只关注地址到地址Address-To-Address间通信,具体设备间通信由数据链路层实现,数据链路层关注MAC地址间通信,具体的物理设备,传输介质由物理层负责。以上就是TCP/IP协议常用的层级分割,最终目的就是为Host-To-Host服务,实现应用到应用的通信服务。什么是连接和会话呢?连接事需要通信双方相互配合来实现的,是双方达成的一种即时的状态约定,保证通信双方都在线,都有能力为接下来的数据传输做出尽快的响应,我们称之为连接。连接是网络行为状态的记录,既然连接需要双方共同努力,那么就需要双方都有一个对象来记忆当前传输的数据类型,对方的端口、已经传输了多少,效率怎么样等等一些关注点。那么与之相关联的另一个名词会话(Session),是什么意思呢,会话是应用的行为。大家每次用微信聊天时都会有一个窗口,用来发送信息,你来我往,这个窗口中会有很多条信息,我们称之为会话,当我们在会话进行中,连接一定是在通信状态的。聊一会,累了,退出微信了,但是一般我们不会删除我们的会话内容,这时会话还在,但是连接已经中断。双工/单工问题想想自己理解的是什么?单工:任何时间,数据只能单向发送,单工至少需要一条线路半全双工:某一时候可以双向发送数据,至少需要一条线路全双工:任何时刻都可以双向发送数据,大于一条线路这里线路不一定真实存在物理线路,可能采用模拟的形式实现TCP是一个全双工协议,数据任何时刻都可以双向发送,这说明服务器和客户端可以根据需要选择任意时刻发送和接收信息,所以呢都可以被称为主机(Host)可靠性的定义TCP可以提供可靠性,那么可靠性具体的实现方式是什么呢?可靠性指数据无损传输。发送主机按照顺序发送数据,数据通过网络传输,收不同网络条件限制,数据不会按照发送时的顺序到达接收方,这时我们就需要一种算法来保证接收方可以还原出发送方的顺序。这里还有一个概念叫多播,发送方同时发送给多个接收方信息,如果接收方中有一个接收到了这条信息,我们的可靠性就必须保证其他接收方也必须接收到相同的信息,这里我们不讨论多播。TCP的握手和挥手TCP是一个面向连接的连接的协议,握手是建立连接的过程,挥手是断开连接的过程。TCP的基本操作以上三种操作以后,另一方必须立即给发起方返回一个ACK(Ackknowledgement),这是TCP保证可靠性的要求。如果一方不回复发送方ACK,发送方则认为接收方没有收到信息,会重新发送。建立连接的过程-三次握手三次握手的形成和TCP要求每次发送方发送信息以后,接收方必须返回ACK确认有直接的关系上图描述了TCP建立连接的过程,分为6步:TCP建立连接的过程如上,那么为什么是三次呢?第二步服务端做准备,因为是首次收到发送数据请求,无需处理,可以立刻进入数据交互状态,所以可以立刻发送给客户端SYN,告诉客户端,我已准备好,所以第三步和第四步可以合并为一次握手——ACK-SYN,然后客户端回应ACK,连接建立完成以上就是三次握手了具体在数据交互过程,ACK和SYN等需要用标识位来标记,在实际应用中,我们一般使用1来表示开启,0表示关闭。那么四次挥手为什么是四次呢,主要是因为,挥手时服务端收到FIN以后,不能马上回复FIN,因为自身还有任务没有处理完,所以上面所说的6步中,第3、4步就不能一起回复,只能先回复ACK,等自身任务处理完毕,才能告诉客户端,我已经准备好,可以关闭连接,这样就需要4次数据交互,如下图:
      传输层TCP协议连接的建立和断开

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