TCP三次握手-四次揮手詳解

1、TCP三次握手/四次揮手詳解TCP(Tra nsmissio nCon trol Protocol)傳輸控制協(xié)議TCP是主機(jī)對(duì)主機(jī)層的傳輸控制協(xié)議，提供可靠的連接服務(wù)，采用三次握手確認(rèn)建立一個(gè)連接：位碼即tcp標(biāo)志位,有6種標(biāo)示：SYN（synchronous建立聯(lián)機(jī)）ACK（acknowledgement確認(rèn)）PSH（push 傳送ST（reset 重置）URG（urgent緊急）Sequeneenumber（ 順序號(hào)碼）Acknowledgenumber（ 確認(rèn)號(hào)碼）第一次握手：主機(jī) A發(fā)送位碼為syn = 1,隨機(jī)產(chǎn)生seq number=1234567的數(shù)據(jù)包到服務(wù)器，主機(jī)B由SYN=

2、機(jī)；第二次握手：主機(jī)B收到請(qǐng)求后要確認(rèn)聯(lián)機(jī)信息，向A發(fā)送ack number=（主機(jī)A的seq+1）,syn=1,ack=1,隨1的包第三次握手：主機(jī) A收到后檢查ack number 是否正確，即第一次發(fā)送的seq number+1, 以及位碼ack是否為再發(fā)送ack number=（ 主機(jī)B的seq+1）,ack=1 ，主機(jī)B收到后確認(rèn)seq值與ack=1 則連接建立成功。完成三次握手，主機(jī) A與主機(jī)B開始傳送數(shù)據(jù)。在TCP/IP協(xié)議中，TCP協(xié)議提供可靠的連接服務(wù)，采用三次握手建立一個(gè)連接。第一次握手：建立連接時(shí)，客戶端發(fā)送syn包（syn=j）到服務(wù)器，并進(jìn)入 SYN_SEND 狀態(tài)，

3、等待服務(wù)器確認(rèn);第二次握手：服務(wù)器收到syn包，必須確認(rèn)客戶的SYN （ack=j+1 ），同時(shí)自己也發(fā)送一個(gè) SYN包（syn=k ），時(shí)服務(wù)器 進(jìn)入SYN_RECV 狀態(tài)； 第三次握手：客戶端收到服務(wù)器的完畢，客戶端和服務(wù)器進(jìn)入ESTABLISHED 狀態(tài)，完成三次握手。SYN + ACK包，向服務(wù)器發(fā)送確認(rèn)包 ACK（ 完成三次握手，客戶端與服務(wù)器開始傳送數(shù)據(jù)實(shí)例:IP16.3337>IP23.7788>IP16.3337>第一次握手：1623.7788:192

4、.337:23.7788:S 3626544836:3626544836S 1739326486:1739326486 ack 1739326487,ack1發(fā)送位碼 syn = 1,隨機(jī)產(chǎn)生 seq number=3626544836ack 3626544837的數(shù)據(jù)包到192.168.1.由 SYN=1 知道 16要求建立聯(lián)機(jī)第二次握手：23收到請(qǐng)求后要確認(rèn)聯(lián)機(jī)信息，向16 發(fā)送ack number=362654483機(jī)產(chǎn)生seq=1739326486 的包；第 三次握手：192.

5、168.1.116 收到后檢查 ack number 是否正確，即第一次發(fā)送的 seq number+1, 以及位碼16會(huì)再發(fā)送 ack number=1739326487,ack=1，23收到后確認(rèn) seq=seq+1,ack圖解:一個(gè)三次握手的過程（圖 1，圖2 ）124.147.192,147:3867220,131.23, 42: ww-http220.26.42: ww-http47:3067124.147,192,147:3667220-101-2&.42:www-http(圖1 )220.181.2B.

6、 42 i ww-htcpHTTP90序列號(hào)L65S526435fD而fdOD標(biāo)廨氛悵124.147,192.147:3667HTTP76庠列 =3581866967,= 1655526440,標(biāo)志二乳狂220,42; ww-hctpHTTP66齢列號(hào) 1655526440, A號(hào)3於1加活麗聯(lián)孟口冉衣(圖2)第一次握手的標(biāo)志位（圖 3 ）我們可以看到標(biāo)志位里面只有個(gè)同步位，也就是在做請(qǐng)求（SYN）th »0 。i A * fl X Iv v 甲 0-O購急也:O確認(rèn)12：O憊迫怕：©同步悝:O終止也：（圖3） 第二次握手的標(biāo)志位（圖 4）(SYN + ACK)我們可以看到

7、標(biāo)志位里面有個(gè)確認(rèn)位和同步位，也就是在做應(yīng)答U標(biāo)志：.01 0010卜Q篇急位：0.；Q確認(rèn)位：|Q急迫也：* 口 | Q重置也：*01 O同步悅：-“Q終止悅：- b * 0（圖4）第三次握手的標(biāo)志位（圖5）我們可以看到標(biāo)志位里面只有個(gè)確認(rèn)位，也就是再做再次確認(rèn)（ACK）J 標(biāo)志；0000-O第急位；.+00丄» -O迫迫餃：-0,.,-.O至直也； * CL *罔步位：0.L.Q終止位：0（圖5） 一個(gè)完整的三次握手也就是 請(qǐng)求-應(yīng)答-再次確認(rèn)四次分手:由于TCP連接是全雙工的，因此每個(gè)方向都必須單獨(dú)進(jìn)行關(guān)閉。這個(gè)原則是當(dāng)一方完成它的數(shù)據(jù)發(fā)送任務(wù)后就能發(fā)送一個(gè)接。收到一個(gè)FIN只

8、意味著這一方向上沒有數(shù)據(jù)流動(dòng)，一個(gè)TCP連接在收到一個(gè)FIN后仍能發(fā)送數(shù)據(jù)。首先進(jìn)行關(guān)閉的一方將執(zhí)行被動(dòng)關(guān)閉。（1） 客戶端A發(fā)送一個(gè)FIN，用來關(guān)閉客戶 A到服務(wù)器B的數(shù)據(jù)傳送（報(bào)文段 4）。（2） 服務(wù)器B收到這個(gè)FIN，它發(fā)回一個(gè)ACK，確認(rèn)序號(hào)為收到的序號(hào)加1 （報(bào)文段5）。和SYN 一樣，一個(gè)FIN將占用（3） 服務(wù)器B關(guān)閉與客戶端 A的連接，發(fā)送一個(gè) FIN給客戶端A （報(bào)文段6）。（4） 客戶端A發(fā)回ACK報(bào)文確認(rèn)，并將確認(rèn)序號(hào)設(shè)置為收到序號(hào)加1 （報(bào)文段7）。狀態(tài)詳解CLOSED :這個(gè)沒什么好說的了，表示初始狀態(tài)。LISTEN :這個(gè)也是非常容易理解的一個(gè)狀態(tài)，表示服務(wù)器端的

9、某個(gè)SOCKET處于監(jiān)聽狀態(tài)，可以接受連接了SYN_RCVD :這個(gè)狀態(tài)表示接受到了SYN報(bào)文，在正常情況下，這個(gè)狀態(tài)是服務(wù)器端的SOCKET在建立-會(huì)話過程中的一個(gè)中間狀態(tài)，很短暫，基本上用n etstat你是很難看到這種狀態(tài)的，除非你特意寫了一個(gè)客戶端測(cè)試CP握手過程中最后一個(gè) ACK報(bào)文不予發(fā)送。因此這種狀態(tài)時(shí)，當(dāng)收到客戶端的ACK報(bào)文后，它會(huì)進(jìn)入到 ESTABSYN_SENT : 這個(gè)狀態(tài)與 SYN_RCVD 遙想呼應(yīng)，當(dāng)客戶端 SOCKET 執(zhí)行CONNECT 連接時(shí)，它首先發(fā)送 即它會(huì)進(jìn)入到了 SYN_SENT狀態(tài)，并等待服務(wù)端的發(fā)送三次握手中的第2個(gè)報(bào)文。SYN_SENT狀態(tài)表示

10、客戶端已ESTABLISHED :這個(gè)容易理解了，表示連接已經(jīng)建立了。FIN_WAIT_1 :這個(gè)狀態(tài)要好好解釋一下，其實(shí)FIN_WAIT_1 和FIN_WAIT_2狀態(tài)的真正含義都是表示而這兩種狀態(tài)的區(qū)別是：FIN_WAIT_1狀態(tài)實(shí)際上是當(dāng) SOCKET在ESTABLISHED 狀態(tài)時(shí)，它想主動(dòng)關(guān)閉連接，文，此時(shí)該 SOCKET即進(jìn)入到FIN_WAIT_1 狀態(tài)。而當(dāng)對(duì)方回應(yīng) ACK報(bào)文后，則進(jìn)入到 FIN_WAIT_2狀態(tài)，當(dāng)下，無論對(duì)方何種情況下，都應(yīng)該馬上回應(yīng)ACK報(bào)文，所以FIN_WAIT_1狀態(tài)一般是比較難見到的，而FIN_WA可以用netstat 看到。FIN_WAIT_2 :

11、上面已經(jīng)詳細(xì)解釋了這種狀態(tài)，實(shí)際上 FIN_WAIT_2狀態(tài)下的SOCKET，表示半連接，也連接，但另外還告訴對(duì)方，我暫時(shí)還有點(diǎn)數(shù)據(jù)需要傳送給你，稍后再關(guān)閉連接。TIME_WAIT : 表示收到了對(duì)方的 FIN報(bào)文，并發(fā)送岀了 ACK報(bào)文，就等2MSL后即可回到CLOSED 可丿 WAIT_1 狀態(tài)下，收到了對(duì)方同時(shí)帶FIN標(biāo)志和ACK標(biāo)志的報(bào)文時(shí)，可以直接進(jìn)入到TIME_WAIT 狀態(tài)，而無須態(tài)。CLOSING :這種狀態(tài)比較特殊，實(shí)際情況中應(yīng)該是很少見，屬于一種比較罕見的例外狀態(tài)。正常情況下，當(dāng) 按理來說是應(yīng)該先收到（或同時(shí)收到）對(duì)方的 ACK報(bào)文，再收到對(duì)方的 FIN報(bào)文。但是CLOSI

12、NG 狀態(tài)表示你發(fā)送 收到對(duì)方的ACK報(bào)文，反而卻也收到了對(duì)方的FIN報(bào)文。什么情況下會(huì)岀現(xiàn)此種情況呢？其實(shí)細(xì)想一下，也不難得雙方幾乎在同時(shí) close 一個(gè)SOCKET的話，那么就岀現(xiàn)了雙方同時(shí)發(fā)送FIN報(bào)文的情況，也即會(huì)岀現(xiàn)CLOSING關(guān)閉SOCKET連接。CLOSE_WAIT :這種狀態(tài)的含義其實(shí)是表示在等待關(guān)閉。怎么理解呢？當(dāng)對(duì)方close 一個(gè)SOCKET后發(fā)送系統(tǒng)毫無疑問地會(huì)回應(yīng)一個(gè)ACK報(bào)文給對(duì)方，此時(shí)則進(jìn)入到CLOSE_WAIT 狀態(tài)。接下來呢，實(shí)際上你真正需要考 否還有數(shù)據(jù)發(fā)送給對(duì)方，如果沒有的話，那么你也就可以 close 這個(gè) SOCKET ，發(fā)送 FIN 報(bào)文給對(duì)方，

13、也即關(guān)閉連 _WAIT 狀態(tài)下，需要完成的事情是等待你去關(guān)閉連接。LAST_ACK ： 這個(gè)狀態(tài)還是比較容易好理解的，它是被動(dòng)關(guān)閉一方在發(fā)送 FIN 報(bào)文后，最后等待對(duì)方的 AC 報(bào)文后，也即可以進(jìn)入到 CLOSED 可用狀態(tài)了?？偨Y(jié)：1為什么建立連接協(xié)議是三次握手，而關(guān)閉連接卻是四次握手呢？這是因?yàn)榉?wù)端的 LISTEN 狀態(tài)下的 SOCKET 當(dāng)收到 SYN 報(bào)文的建連請(qǐng)求后，它可以把 ACK 和 SYN （ACK 起應(yīng)答作用， 在一個(gè)報(bào)文里來發(fā)送。但關(guān)閉連接時(shí)，當(dāng)收到對(duì)方的 FIN 報(bào)文通知時(shí)，它僅僅表示對(duì)方?jīng)]有數(shù)據(jù)發(fā)送給你了；但未必你所有的數(shù) 所以你可以未必會(huì)馬上會(huì)關(guān)閉 SOCKET, 也即你可能還需要發(fā)送一些數(shù)據(jù)給對(duì)方之后，再發(fā)送FIN 報(bào)文給對(duì)方來表示你同意現(xiàn)在可這里的 ACK 報(bào)文和 FIN 報(bào)文多數(shù)情況下都是分開發(fā)送的 .2為什么 TIME_WAIT 狀態(tài)還需要等 2MS