tcp释放连接时的握手情况(tcp释放连接需要几次握手)

      最后更新:2023-04-07 22:03:58 手机定位技术交流文章

      TCP中的握手

      SYN: 表示建立连接 FIN:表示关闭连接ACK: 表示响应PSH: 表示有 DATA数据传输RST: 表示连接重置URG: Urget pointer is valid (紧急指针字段值有效)A -->[SYN] --> BA <--[SYN/ACK] <--BA -->[ACK] -->B(1) 客户端A 发送一个带SYN标志的TCP报文到服务器,这是三次握手过程中的报文1。(2) 服务器B 回应客户端A, 这是三次握手中的第2个报文,这个报文同时带ACK标志和SYN标志。因此它表示对刚才客户端SYN报文的回应;同时又标志SYN给客户端,询问客户端是否准备好进行数据通讯。(3) 客户端A回应服务端B一个ACK报文,这是报文段3。A -->[FIN]-->BA <--[ACK]<--BA <--[FIN]<--BA -->[ACK]-->B(1) 客户端A主动向服务器B发送一个FIN,用来关闭客户到服务器的数据传送(报文段4)(2) 服务器B收到这个FIN,它发回一个ACK,确认序号为收到的序号加1(报文段5)(3) 服务器B被动关闭连接,向客户端A发送一个FIN(报文段6)(4) 客户端A发回ACK报文确认,并将确认序号设置为收到序号加1(报文段7)1、 为什么建立连接协议是三次握手,而关闭连接却是四次握手呢?这是因为服务端的LISTEN状态下的SOCKET当收到SYN报文的建连请求后,它可以把ACK和SYN(ACK起应答作用,而SYN起同步作用)放在一个报文里来发送。但关闭连接时,当收到对方的FIN报文通知时,它仅仅表示对方没有数据发送给你了;但未必你所有的数据都全部发送给对方了,所以你可以未必会马上会关闭SOCKET,也即你可能还需要发送一些数据给对方之后,再发送FIN报文给对方来表示你同意现在可以关闭连接了,所以它这里的ACK报文和FIN报文多数情况下都是分开发送的。2、 为什么TIME_WAIT状态还需要等2MSL后才能返回到CLOSED状态?这是因为:虽然双方都同意关闭连接了,而且握手的4个报文也都协调和发送完毕,按理可以直接回到CLOSED状态(就好比从SYN_SEND状态到ESTABLISH状态那样);但是因为我们必须要假想网络是不可靠的,你无法保证你最后发送的ACK报文会一定被对方收到,因此对方处于LAST_ACK状态下的SOCKET可能会因为超时未收到ACK报文,而重发FIN报文,所以这个TIME_WAIT状态的作用就是用来重发可能丢失的ACK报文,并保证于此。3、TIME_WAIT状态存在的理由:(1) 可靠地实现TCP全双工连接的终止(2) 允许老的重复标志分节在网络中消逝 TIME_WAIT : 双方建立TCP连接后,主动关闭连接的一方发送最后一个ACK后就会进入TIME_WAIT状态。这个状态会等待2MSL时间,才进入CLOSED状态。
      TCP中的握手

      下图是A.B双方释放TCP连接时的四次握手过程,请根据示意图分别给出 ①—⑤各空的数值?

      回答这个问题,咋们发散思维下。假如tcp握手是四次,即syn, ack, syn, ack。客户端首先发送syn,告诉服务器,建立一个从客户端到服务器的连接。服务器收到数据后,根据确认机制,需要回复ack(不是syn/ack),表示收到对方的syn包。按道理,这时候客户端就可以往服务器发送数据了,因为这个方向的连接解决起来了。但真实情况,这时候是不允许的,为何呢?卖个关子先。接着讲握手,上面客户端通过syn建立好了客户端到服务器的连接。服务器也想建立到客户端的连接,咋整?简单,服务器也发送syn到客户端,客户端收到回复ack。此时,服务器就可以通过此方向的连接,往客户端发送数据了。到这里,好像四次握手,也可以解决客户端和服务器的互相收发数据的需求。但仔细想想,这样的收发数据,其实是通过两个连接完成的,此时的连接是单工的。而tcp是希望建立一个双工的连接,在一个连接上,解决数据收发的问题。那怎么把这两个单工的连接合并成一个双工的连接呢?tcp给出的方法就是,把中间ack和syn合在一起,组成syn/ack。这样子,在双工的连接没有建立起来时,不给任何一个方向传数据。建立起来后,无论客户端还是服务器,都可以收发数据。这才是符合双工的要求嘛,前面的疑问也就好理解了。总结一句话,tcp握手为啥是三次,是因为tcp的连接是双工的。同样的道理,tcp挥手是四次。假如tcp挥手是三次,fin,fin/ack,ack。现实中是存在的,有时候三次,有时候四次。为何呢?首先fin是用于关闭从本端到对端的连接,表示本端没有数据给对端了。对端收到该fin后,会回复ack,这是tcp确认机制的要求。这时候,本端是不能发送数据给对端,但对端仍然可以发数据给本端。等对端没数据给本端时,也发送给fin给本端,关闭从对端到本端的连接。本端收到对端的fin后,回复ack。到这里,经过四次挥手,双工的tcp连接才完全关闭。还有一种情况,本端要关闭到对端连接,发送fin给到对端时,刚好对端也没数据给本端,对端就回复fin/ack了。而是,四次挥手变成三次了。这也好理解,你没话跟我说(没数据给我),我既可以有话跟你讲(有数据给你),也可以对你无言(无数据给你),选择权在我(回复ack还是fin/ack,我说了算)。综上,握手一定是三次,挥手既可以是三次,也可以是四次,当然一般都是说四次挥手,没必要咬文嚼字,知道就好。
      下图是A.B双方释放TCP连接时的四次握手过程,请根据示意图分别给出 ①—⑤各空的数值?

      三次握手&&四次挥手

      TCP是面向连接的协议。传输连接是用来传送TCP报文的,TCP连接传输的三个阶段分别为:连接建立、数据传送和连接释放。TCP连接的建立采用客户服务器模式。主动发起连接建立的应用进程叫做客户,而被动等待连接建立的应用进程叫做服务器。TCP建立连接的过程叫做握手,握手需要在客户和服务器之间交换三个TCP报文段,三次握手的过程如下图所示。(2)第二次握手:服务器收到 SYN报文段后,如同意连接,则服务器会为该TCP连接分配缓存和变量,并向客户端返回确认报文段,在确认报文段中同步位 SYN = 1 和 确认位 ACK= 1,确认号 ack = x + 1,同时也为自己选择一个初始序号 seq = y。这时TCP服务器进程进入同步收到(SYN-RCVD)状态。(3)第三次握手:客户进程在收到服务器进程的确认报文后,客户端为该TCP连接分配缓存和变量,并向服务器端返回一个报文段,这个报文段是对服务器确认报文段进行确认,该报文段中 ACK = 1,确认号 seq = y + 1,而自己序号为 x + 1(即第二次握手服务器确认报文段的确认号)。客户端在发送ACK报文段后进入已建立连接(ESTABLISHED)状态,这时TCP连接已经建立。当服务器收到客户端的确认后,也进入ESTABLISHED状态。这样选择序号的目的是为了防止由于网络路由TCP报文段可能存在延迟抵达与排序混乱的问题,从而而导致某个连接的一方对它作错误的解释。下图表示了建立连接使用固定的序号存在的问题:由于一个TCP连接是被一对端点所表示的,其中包括2个IP地址和2个端口号构成的4元组,因此即便是同一个连接也会出现不同的实例,如果连接由于某个报文段长时间延迟而关闭,然后又以相同的4元组被重新打开,那么可以相信延迟的报文段又会被视为有效据重新进入新连接的数据流中,这就会导致数据乱序问题。为了避免上述的问题,避免连接实例间的序号重叠可以将风险降至最低。如前文所述,一个TCP报文段只有同时具备连接的4元组与当前活动窗口的序列号,才会在通信过程中被对方认为是正确的。然而,这也反应了TCP连接的脆弱性:如果选择合适的序列号、IP地址和端口号,那么任何人都能伪造一个TCP报文段,从而打断TCP的正常连接。所以使用初始化序号的方式(通常随机生成序号)使得序列号变得难猜,或者使用加密来避免利用这种缺点被攻击。所以,可以明白在建立TCP连接时,客户端和服务器端初始化序列号,就避免了上述的问题。前面说过,TCP序号占32位,范围是0~232- 1,并且可以重用。假如 第一次握手可以携带数据的话,如果有人使用伪TCP报文段恶意攻击服务器,那么每次都在第一次握手中的SYN报文中携带大量的数据,因为它不会理会服务器的发送和接收能力是否正常,不断地给服务器重复发送这样携带大量数据的SYN报文,这会导致服务器需要花费大量的时间和内存来接收这些报文数据,这会将导致服务器连接资源和内存消耗殆尽。所以,之所以第一次握手不能携带数据,其中的一个原因就是避免让服务器受到攻击。而对于第三次握手,此时客户端已经建立了连接,通过前两次已经知道了服务器的接收正常,并且也知道了服务器的接收能力是多少,所以可以携带数据。根据前面描述,在第一次握手,客户端向服务发送建立连接请求,第二次握手,服务器同意建立连接,并向客户端返回一个确认报文,至此客户端已经知道了服务器同意建立连接,为什么客户端还需要对服务器的允许连接报文段进行确认?第三个ACK报文段的目的简单来说主要是为了实现可靠数据传输。三次握手的目的不仅在于让通信双方了解一个连接正在建立,还在于利用数据包的选项来承载特殊的信息,交换初始序列号(Initial Sequence,ISN)。为了实现可靠传输,TCP协议通信双方,都必须维护一个序列号,以标识发送出去的数据报中,哪些是已经被对方收到的。三次握手的过程是通信双方想要告知序列号起始值,并确认已经收到序列号的必经过程。如上图,在两次握手过程中,通信双方都随机选择了自己的初始段序号,并且第二次握手的时候客户端收到了自己的确认序号,确认了自己的序列号,而服务器端还没有确认自己的序列号,没有收到确认序号, 如果这时候两次握手下就进行数据传递, 序号没有同步,数据就会乱序。即如果只是两次握手,最多只有客户端的起始序列号能被确认,而服务器断的序列号则得不到确认。在三次握手的过程中,服务器为了响应一个受到的SYN报文段,会分配并初始化连接变量和缓存,然后服务器发送一个SYNACK报文段进行响应,并等待客户端的ACK报文段。如果客户不发送ACK来完成该三次握手的第三步,最终(通常在一分多钟之后)服务器将终止该半开连接并回收资源。这种TCP连接管理协议的特性就会有这样一个漏洞,攻击者发送大量的TCP SYN报文段,而不完成第三次握手的步骤。随着这种SYN报文段的不断到来,服务器不断为这些半开连接分配资源,从而导致服务器连接资源被消耗殆尽。这种攻击就是SYN泛供攻击。为了应对这种攻击,现在有一种有效的防御系统,称为SYN cookie。SYN cookie的工作方式如下:连接释放的四次挥手过程如下图所示:(2)第二次挥手:服务器收到连接释放报文段后即发出确认,确认为ACK = 1,确认号为ack = u + 1,序号seq = v(其值是服务器前面已传送过的数据最后一个字节的序号加1),然后服务器就进入了关闭等待(CLOSE-WAIT)状态。(3)第三次挥手:如果此时服务器没有数据要发送了,此时服务器向客户端发出连接释放报文段,其FIN = 1,假设器序号为seq = w(在半关闭状态下服务器可能又发送了一些数据),服务器必须重复上次以发送的确认号ack = u + 1(因为客户端没有向服务器发送过数据,所以确认号和上次一致)。这时,服务器进入最后确认(LAST-ACK)状态,等待客户端的确认。(4)第四次挥手:客户端在收到服务器端发出的连接释放报文段后,必须对此发出确认,在确认报文段中将ACK置位1,确认号ack = w + 1,而自己的序号为seq = u + 1。之后客户端进入时间等待(TIME-WAIT)状态。在经过时间等待计时器设置的时间2MSL后,客户端才进入关闭(CLOSE)状态这是为了保证客户端发送的最后一个ACK报文段能够到达服务器端。客户端发送的ACK报文段可能丢失,因而使服务器收不到对自己已发送的释放连接报文段的确认。服务器会重传连接释放报文段,重新启动2MSL计时器,最终,客户端和服务器端都能进入CLOSE状态。在建立连接时,服务器端处于LISTEN状态时,当收到SYN报文段的建立连接请求后,它可以把ACK报文段和SYN报文段(ACK报文段起确认作用,即确认客户端的连接建立请求;SYN报文段起同步作用)放在一起发送,所以在连接建立时四次握手(即第二次握手时,服务器的ACK报文段和SYN报文段分开发送)可以合并为三次握手。而在释放连接时需要四次是因为TCP连接的半关闭造成的。由于TCP是全双工的(即数据可在两个方向上同时传递),因此,每个方向都必须要单独进行关闭,这个单方向的关闭就叫半关闭。在关闭连接时,当服务器收到客户端的FIN报文通知时,它仅仅表示客户端没有数据发送服务器了;但服务器未必将所有的数据都全部发送给了客户端,所以服务器端未必马上也要关闭连接,也即服务器端可能还需要发送一些数据给客户端之后,再发送FIN报文给客户端来表示现在可以关闭连接了,所以它这里的ACK报文和FIN报文多数情况下都是分开发送的,这也是为什么释放连接时需要交换四次报文了。
      三次握手&&四次挥手

      TCP三次握手与四次挥手

      传输控制协议(TCP,Transmission Control Protocol)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,由IETF的RFC 793定义。 TCP旨在适应支持多网络应用的分层协议层次结构。 连接到不同但互连的计算机通信网络的主计算机中的成对进程之间依靠TCP提供可靠的通信服务。TCP假设它可以从较低级别的协议获得简单的,可能不可靠的数据报服务。 原则上,TCP应该能够在从硬线连接到分组交换或电路交换网络的各种通信系统之上操作。传输控制协议(TCP,Transmission Control Protocol)是为了在不可靠的互联网络上提供可靠的端到端字节流而专门设计的一个传输协议。互联网络与单个网络有很大的不同,因为互联网络的不同部分可能有截然不同的拓扑结构、带宽、延迟、数据包大小和其他参数。TCP的设计目标是能够动态地适应互联网络的这些特性,而且具备面对各种故障时的健壮性。三次握手过程理解第一次握手:建立连接时,客户端发送syn包(syn=x)到服务器,并进入SYN_SENT状态,等待服务器确认;SYN:同步序列编号(Synchronize Sequence Numbers)。第二次握手:服务器收到syn包,必须确认客户的SYN(ack=x+1),同时自己也发送一个SYN包(syn=y),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态;第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=y+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED(TCP连接成功)状态,完成三次握手。举个例子一对情侣准备周天去看电影。第一次握手 男孩发送:周天去看电影吧。第二次握手 女孩回应:好的。第三次握手 男孩回应:那说好了。1、为什么不能用两次握手进行连接?3次握手完成两个重要的功能,既要双方做好发送数据的准备工作(双方都知道彼此已准备好),也要允许双方就初始序列号进行协商,这个序列号在握手过程中被发送和确认。两次握手出现意外时,将会出现资源的浪费。握手分为Server s,Client c。两次握手,当C想要建立连接时发送一个SYN,然后等待ACK,结果这个SYN因为网络问题没有及时到达S,所以C在一段时间内没收到ACK后,再发送一个SYN,这次S顺利收到,接着C也收到ACK,这时C发送的第一个SYN终于到了S,对于S来说这是一个新连接请求,然后S又为这个连接申请资源,返回ACK,然而这个SYN是个无效的请求,C收到这个SYN的ACK后也并不会理会它,而S却不知道,S会一直为这个连接维持着资源,造成资源的浪费。三次握手出现错误时的应对措施第一次握手A发送SYN传输失败,A,B都不会申请资源,连接失败。如果一段时间内发出多个SYN连接请求,那么A只会接受它最后发送的那个SYN的SYN+ACK回应,忽略其他回应全部回应,B中多申请的资源也会释放第二次握手B发送SYN+ACK传输失败,A不会申请资源,B申请了资源,但收不到A的ACK,过一段时间释放资源。如果是收到了多个A的SYN请求,B都会回复SYN+ACK,但A只会承认其中它最早发送的那个SYN的回应,并回复最后一次握手的ACK第三次握手ACK传输失败,B没有收到ACK,释放资源,对于后序的A的传输数据返回RST。实际上B会因为没有收到A的ACK会多次发送SYN+ACK,次数是可以设置的,如果最后还是没有收到A的ACK,则释放资源,对A的数据传输返回RST。TCP的四次挥手(1)首先客户端想要释放连接,向服务器端发送一段TCP报文,其中:标记位为FIN,表示“请求释放连接“;序号为Seq=U;随后客户端进入FIN-WAIT-1阶段,即半关闭阶段。并且停止在客户端到服务器端方向上发送数据,但是客户端仍然能接收从服务器端传输过来的数据。注意:这里不发送的是正常连接时传输的数据(非确认报文),而不是一切数据,所以客户端仍然能发送ACK确认报文。(2)服务器端接收到从客户端发出的TCP报文之后,确认了客户端想要释放连接,随后服务器端结束ESTABLISHED阶段,进入CLOSE-WAIT阶段(半关闭状态)并返回一段TCP报文。前"两次挥手"既让服务器端知道了客户端想要释放连接,也让客户端知道了服务器端了解了自己想要释放连接的请求。于是,可以确认关闭客户端到服务器端方向上的连接了(3)服务器端自从发出ACK确认报文之后,经过CLOSED-WAIT阶段,做好了释放服务器端到客户端方向上的连接准备,再次向客户端发出一段TCP报文,其中:标记位为FIN,ACK,表示“已经准备好释放连接了”。注意:这里的ACK并不是确认收到服务器端报文的确认报文。序号为Seq=W;确认号为Ack=U+1;表示是在收到客户端报文的基础上,将其序号Seq值加1作为本段报文确认号Ack的值。随后服务器端结束CLOSE-WAIT阶段,进入LAST-ACK阶段。并且停止在服务器端到客户端的方向上发送数据,但是服务器端仍然能够接收从客户端传输过来的数据。(4)客户端收到从服务器端发出的TCP报文,确认了服务器端已做好释放连接的准备,结束FIN-WAIT-2阶段,进入TIME-WAIT阶段,并向服务器端发送一段报文,其中:标记位为ACK,表示“接收到服务器准备好释放连接的信号”。序号为Seq=U+1;表示是在收到了服务器端报文的基础上,将其确认号Ack值作为本段报文序号的值。确认号为Ack=W+1;表示是在收到了服务器端报文的基础上,将其序号Seq值作为本段报文确认号的值。随后客户端开始在TIME-WAIT阶段等待2MSL服务器端收到从客户端发出的TCP报文之后结束LAST-ACK阶段,进入CLOSED阶段。由此正式确认关闭服务器端到客户端方向上的连接。客户端等待完2MSL之后,结束TIME-WAIT阶段,进入CLOSED阶段,由此完成“四次挥手”。后“两次挥手”既让客户端知道了服务器端准备好释放连接了,也让服务器端知道了客户端了解了自己准备好释放连接了。于是,可以确认关闭服务器端到客户端方向上的连接了,由此完成“四次挥手”。与“三次挥手”一样,在客户端与服务器端传输的TCP报文中,双方的确认号Ack和序号Seq的值,都是在彼此Ack和Seq值的基础上进行计算的,这样做保证了TCP报文传输的连贯性,一旦出现某一方发出的TCP报文丢失,便无法继续"挥手",以此确保了"四次挥手"的顺利完成。为何要四次分手呢?我们在此之前先说说TCP异常断开的情况TCP异常断开1、如果已经建立了连接,但是一方突然出现故障了怎么办?TCP还设有一个保活计时器,显然,客户端如果出现故障,服务器不能一直等下去,白白浪费资源。服务器每收到一次客户端的请求后都会重新复位这个计时器,时间通常是设置为2小时,若两小时还没有收到客户端的任何数据,服务器就会发送一个探测报文段,以后每隔75秒钟发送一次。若一连发送10个探测报文仍然没反应,服务器就认为客户端出了故障,接着就关闭连接。心跳检测机制在TCP网络通信中,经常会出现客户端和服务器之间的非正常断开,需要实时检测查询链接状态。常用的解决方法就是在程序中加入心跳机制。此外,还有Heart-Beat线程、设置TCP属性等机制。通俗理解断电、死机、这意味着所有状态信息的失,如同-个失忆的人,对外界的一-切是陌生的,即使重新启动、程序征常运行也是如此。另一方肯定还是有正常记忆的,但双方状态(记忆)不对称已经无法完成正常意义的沟通,所以最好的方法,就是让好的一方检测到记忆的不对称,然后把自己的记忆也释放( reset) ,双方再重新谈-场恋爰(TCP重连)。好的一方如何检测呢?TCP Keepalive默认情况下, TCP 120分钟会发送检测信号,如果对方没有回复, 会重试几次到放弃,然后宣布对方翘辫子,发送Reset释放连接。对方收到会莫名其妙,会默默地忽视,因为压根没有这个连接(掉电释放掉了)。2个小时是一个漫长的等待 ,滞留的TCP会话会-直站用资源, 这是一种浪费!Application Keepalive为了更快地检测对方已经Dead的事实,应用程序层面可以发送检测信号,比如5 -10分钟检测一次。通过以上两种常用方法,可以克服好的一方永久驻留在内存里的现状,释放是唯一正确的方法 !实, Application Keepalive除了检测对方是否在线,大的作用是为了避免存在于通信双方之间的NAT设备表超时删除,需要周期性地刷新保活。所以四次挥手也是为了能实时的断开连接,释放资源这也是为了应对意外情况比如客户端在发送一次断开报文后直接自行断开了连接。而这个连接服务器端却没有收到。此时服务器并不知道客户端已经断开了连接。在此期间会一直发送请求判断客户端是否连接。直到最后还没有回应,才会断开连接。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。举个例子本来一对情侣约好周天去看电影如果是一次挥手即一方发送断开请求之后立即关闭连接。女孩不想去了,就发送:周天不去了,手机就关掉了(关闭连接),如果这个消息没有发送成功。男孩认为约会还是算数的。就一直等待,等待超时的时候询问:还在不在?此时女孩已经关机了,所以接受不到这个信息。男孩可能会等待两个小时之后才选择回去。如果是两次挥手。女孩不想去了,就发送:周天不去了。然后手机没有关机,想确认男孩有没有收到。因为是两次挥手。男孩接到信息后回应:好的。 就选择关机(断开连接,这里先看成男孩已经没有其他数据要发送,因为是两次挥手)。但是回应没有发送到。此时女孩就会一直等,并反复发送消息。但此时男孩已经关机了。女孩可能会反复发送很长时间才选择断开连接。或者男孩回复好的之后,女孩也接受到了,但男孩还有话没说完,想继续聊一聊之前的那个话题,这个话题还很重要。但是因为对面关闭连接也接收不到了。(这就可能出现传输过程中数据的不完整,不满足数据可靠)所以要等双方数据都传输完毕的四次挥手。 可以实时的关闭掉连接。
      TCP三次握手与四次挥手

      动画图解TCP三次握手

      TCP 三次握手过程不管是对于本科计算机网络学习还是考研考计网的同学来说都是必考的一个,所以要掌握 TCP 整个握手的过程显得尤为重要。 一、TCP 是什么?TCP是Transmission Control Protocol(传输控制协议) 的简称,它提供一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。在学习 TCP 握手过程之前,我们首先要了解 TCP 报文头部的一些标志信息,因为在 TCP 握手的过程中,要用到TCP报文头部的一些信息。TCP头部1.1 源端口和目的端口对于端口,我们可以这么理解:我们可以想象发送方很多的窗户,接收方也有很多的窗户,这些窗口都标有不同的端口号,源端口号和目的端口号就分别代表从哪个规定的串口发送到对方接收的窗口。不同的应用程序都有着不同的端口,比如HTTP端口80,SMTP端口25等。1.2 序号TCP是面向字节流的,在一个TCP连接中传送的字节流中的每一个字节都按顺序编号。接收端根据这个编号进行确认,保证分割的数据段在原始数据包的位置。通俗一点的讲,每个字段在传送中用序列号来标记自己位置的,而这个字段就是用来完成双方传输中确保字段原始位置是按照传输顺序的。(发送方是数据是怎样一个顺序,到了接受方也要确保是这个顺序)1.3 确认号确认号是期望收到对方下一个报文段的第一个字节的序号。确认号 = N,则表示到序号N-1为止的所有数据都已经正确收到。例如:B正确收到了A发送过来的一个报文段,其序号字段值为500,而数据字段长度是200字节(序号501~700),这表明B正确收到了A发送的到序号700为止的数据,因此B期望收到A的下一个数据序号是701,于是B在发送给A的确认报文段中把确认号置为701。1.4 标志位TCP首部中有 6 个标志比特,它们中的多个可同时被设置为 1,主要是用于操控 TCP 的状态机的,依次为URG,ACK,PSH,RST,SYN,FIN。今天我们只介绍我们用到的三个。1.4.1 确认ACK这个标志位可以理解为发送端发送数据到接收端,发送的时候 ACK置 为 0,一旦接收端接收数据之后,就将 ACK 置为 1,发送端接收到之后,就知道了接收端已经接收了数据。需要注意的一点是:当且仅当ACK = 1时,确认号字段才有效。TCP规定,在连接建立后,所有传送的报文段 都将ACK置为1。1.4.2 同步SYNSYN是同步序列号,在建立TCP连接时用来同步序号。当SYN=1,ACK=0时,表明这是一个连接请求报文段。若对方同意建立连接,则应在响应的报文段中使SYN=1,ACK=1。因此,SYN置为1就表示这是一个连接请求或连接接受报文。1.4.3 终止FIN当发送端已经达到数据末尾,也就是说双方的数据传送完成,没有数据可以传送了,发送方FIN标志位置为1后,表示此报文段的发送方数据发送完毕,请求释放连接。二 T CP三次握手过程TCP 三次握手的过程解决以下三个问题1.要是每一方都能确知对方的存在2.要允许双方协商一些参数(如窗口最大值,是否使用窗口扩大选项以及时间戳选项等)3.能够对运输实体资源(如缓冲大小、连接表中的项目等)进行分配掌握了这些,TCP 的三次握手就简单多了。下面我们就以动画形式进行拆解三次握手过程。初始状态 :客户端处于closed(关闭)状态,服务器处于listen(监听)状态第一次握手 :客户端发送请求报文将SYN = 1同步序列号和初始化序列号seq = x发送给服务端,发送完之后客户端处于SYN_Send状态。第二次握手 :服务端受到SYN请求报文之后,如果同意连接,会以自己的同步序列号SYN(服务端) = 1、初始化序列号seq = y和确认序列号(期望下次收到的数据包)ack = x+ 1以及确认号ACK = 1报文作为应答,服务器为SYN_Receive状态。第三次握手 : 客户端接收到服务端的SYN + ACK之后,知道可以下次可以发送了下一序列的数据包了,然后发送同步序列号ack = y + 1和数据包的序列号seq = x + 1以及确认号ACK = 1确认包作为应答,客户端转为established状态。三、为什么不能是一次、二次握手,而必须是三次握手?为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端,因而产生错误。所谓“已失效的连接请求报文段”是这样产生的。考虑一种正常情况:A发出连接请求,但因连接请求报文丢失而未收到确认。于是A在重传一次连接请求,后来收到了确认,建立了连接。数据传输完毕后,就释放了连接。在此过程中,A一共发送了两个连接请求报文段,其中一个丢失,第二个到达了B。没有已经失效的报文段。但现在出现一种异常情况,即A发出的第一个连接请求报文段并没有丢失,而是在某些网络结点长时间滞留了,以至延误到连接释放以后的某个时间才到达B。本来这是一个早已经失效的报文段,但B收到此失效的连接请求报文段后,就误认为是A又发出一次新的连接请求。于是就向A发出确认报文段,同意建立连接。假定不采用三次握手,那么只要B发出确认,新的连接就建立了。由于现在A并没有发出建立连接的请求,因此不会理睬B的确认,也不会向B发送数据,但B却以为新的运输连接已经建立了,并一直等待A发来数据。B的许多资源就这样白白浪费了。 采用三次握手的办法可以防止上述现象的发生,例如在刚才的情况下,A不会向B的确认发出确认。B由于收不到确认,就知道A并没有要求建立连接。
      动画图解TCP三次握手

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