TCPIP三次握手圖解

1、TCPfl!決字段使TCP能夠握供面向連接的可幕數(shù)拯通佰當(dāng)兩臺主機(jī)采用TCP協(xié)議進(jìn)行通信時(shí)，在交換數(shù)據(jù)前將建立連接。通信完成后，將關(guān)閉會(huì)話并終止連接。連接和會(huì)話機(jī)制保障了TCP的可靠性功能。請參見圖中建立并終止TCP連接的步驟。(SEQ=100CTL=SYNJCTL=TCP頭中設(shè)盧為1的控制惶發(fā)送SYN請求到B,TCP連接的建寶和終止笈送SYN満皇(SEQ=100CTL=SYN)收到SYN科息岌送SYN.AGK3U-S，(SEO=300ACK=101CTL=SYNACK)CTL=TCP報(bào)頭中諫置為1的揑制也B發(fā)送ACK響應(yīng)和SYN請求到A.TCP連接的建立和線止裁送SYN為總(SEQ=10aC

2、TL=SYN)收到SYN帶宜收到連援己建立SEQ=101ACK=301OTL=ACK)裁送SYN.ACK(SEQ=300AQK=101CTLSSYN.ACKCTL=TCPffi中設(shè)置為1的控制位R愛送ACK響應(yīng)到Bo主機(jī)將跟蹤會(huì)話過程中的每個(gè)數(shù)據(jù)段，并使用TCP報(bào)頭中的信息了解每臺主機(jī)所接收到的數(shù)據(jù)。每個(gè)連接都代表兩股單向通信數(shù)據(jù)流或者會(huì)話。若要建立連接，主機(jī)應(yīng)執(zhí)行三次握手。TCP報(bào)頭中的控制位指出了連接的進(jìn)度和狀態(tài)。三次握手：確認(rèn)目的設(shè)備存在于網(wǎng)絡(luò)上；確認(rèn)目的設(shè)備有活動(dòng)的服務(wù)，并且正在源客戶端要使用的目的端口號上接受請求；通知目的設(shè)備源客戶端想要在該端口號上建立通信會(huì)話。在TCP連接中，充當(dāng)

3、客戶端的主機(jī)將向服務(wù)器發(fā)起該會(huì)話。TCP連接創(chuàng)建的過程分為三個(gè)步驟:客戶端向服務(wù)器發(fā)送包含初始序列值的數(shù)據(jù)段，開啟通信會(huì)話；服務(wù)器發(fā)送包含確認(rèn)值的數(shù)據(jù)段，其值等于收到的序列值加1，并加上其自身的同步序列值。該值比序列號大1，因?yàn)锳CK總是下一個(gè)預(yù)期字節(jié)或二進(jìn)制八位數(shù)。通過此確認(rèn)值，客戶端可以將響應(yīng)和上一次發(fā)送到服務(wù)器的數(shù)據(jù)段聯(lián)接起來；發(fā)送帶確認(rèn)值的客戶端響應(yīng)，其值等于接受的序列值加1。這便完成了整個(gè)建立連接的過程。為了理解三次握手的過程，必須考察兩臺主機(jī)間交換的不同值。在TCP數(shù)據(jù)段報(bào)頭中，有六個(gè)包含控制信息的1比特字段，用于管理TCP進(jìn)程。這些字段分別是：URG-緊急指針ACK-確認(rèn)字段PS

4、H-推送功能RST-重置連接SYN-同步序列號FIN-發(fā)送方已傳輸完所有數(shù)據(jù)這些字段用作標(biāo)志，由于它們都只有1比特大小，所以它們都只有兩個(gè)值：1或者0。當(dāng)值設(shè)為1時(shí)，表示數(shù)據(jù)段中包含控制信息。通過4步流程法，可以交換標(biāo)志，以終止TCP連接。TCP連接的建立和終止A發(fā)送FIN請求到炭送FIN斛息收到ACK消總a收型FIN滴息冀送ACK満息B發(fā)送ACK響應(yīng)到A.口收型FINiWJ&發(fā)送ACK3lJfiL發(fā)送FIN消息a發(fā)送FIM謂皇收到ACKJflja收到FIN消皀發(fā)送ACKiWA收到FIN消息茨送AQK衲息茨送FIN満息收到ACK消息B發(fā)送FIN消息到幾A發(fā)送ACK響應(yīng)到B.AB口H會(huì)話已終止T

5、CP三次握手步驟1：TCP客戶端發(fā)送帶同步序列號(SYN)控制標(biāo)志設(shè)置的數(shù)據(jù)段，指示包含在報(bào)頭中的序列號字段的初始值，用以開啟三次握手。序列號的初始值稱為初始序列號(ISN)，由系統(tǒng)隨機(jī)選取，并用于跟蹤會(huì)話過程中從客戶端到服務(wù)器的數(shù)據(jù)流。在會(huì)話過程中，每從客戶端向服務(wù)器發(fā)送一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)段報(bào)頭中包含的ISN值就要加1。如圖所示，協(xié)議分析器的輸出結(jié)果中顯示了SYN控制標(biāo)志和相應(yīng)的序列號。SYN控制標(biāo)志被置位并且相應(yīng)的序列號設(shè)定為0。盡管圖中的協(xié)議分析器已顯示了序列號和確認(rèn)號的相應(yīng)值，但其真實(shí)值應(yīng)該為32位二進(jìn)位數(shù)字。我們可以通過研究PacketBytes窗格確定數(shù)據(jù)段報(bào)頭中發(fā)送的實(shí)際數(shù)值。

6、此處您可以看到以十六進(jìn)制顯示的四個(gè)字節(jié)。14Frame14byteson1re,62byrescaprured)hlathernet11,Src:Quana.Ca_bd:0c:(00:c0t9f:t)d:Oc:7c),Dst:dscncf:66：4片internetProtocol,Src:10-1-1-1(LO.1/1.1),Dst:154192,168.；i-TrinsmissicncontrolPratacol,SrcPort:1Q691069),DstPort;littpC80j,ESourceport:1069(1069)Pestinat-Ionport;http0)$equ&nca

7、nunb&r:a(relativequince“LrnbmrjHeaderlengrhi23byresi=Flags:OxozCsyn)q=ccngestlcnwlndowReducedNSindardqueryq146.2O21DOlu.l.l.LL92.lea.254.254T匸戶1065)hTT.pSTh156.20251312.168.254.叩LO.1.1.1T亡Phttp1069N166.2Q254310,1-1-154TCP10hrtpACK1Tna1i111匚JJU再無U-TTCKT/LFT-TG1TCP三撫握手(SYN)步驟2：TCP服務(wù)器需要確認(rèn)從客戶端處收到SYN數(shù)據(jù)段，

8、從而建立從客戶端到服務(wù)器的會(huì)話。為了達(dá)到此目的，服務(wù)器應(yīng)向客戶端發(fā)送帶ACK標(biāo)志設(shè)置的數(shù)據(jù)段，表明確認(rèn)編號有效?？蛻舳藢⑦@種帶確認(rèn)標(biāo)志設(shè)置的數(shù)據(jù)段理解為確認(rèn)信息，即服務(wù)器已收到從TCP客戶端發(fā)出的SYN信息。確認(rèn)編號字段的值等于客戶端初始序列號加1。此時(shí)創(chuàng)建從客戶端到服務(wù)器的會(huì)話。ACK標(biāo)志將在會(huì)話其間保持設(shè)置。我們在前面已經(jīng)學(xué)過，客戶端和服務(wù)器之間的會(huì)話實(shí)際上是由兩個(gè)單向的會(huì)話組成的：一個(gè)是從客戶端到服務(wù)器的會(huì)話，另一個(gè)則正好相反。在三次握手過程的第二步中，服務(wù)器必須發(fā)起從服務(wù)器到客戶端的響應(yīng)。為開啟會(huì)話，服務(wù)器應(yīng)采用與客戶端同樣的方法使用SYN標(biāo)志。該操作設(shè)置報(bào)頭中的SYN控制標(biāo)志，從而建

9、立從服務(wù)器到客戶端的會(huì)話。SYN標(biāo)志表明序列號字段的初始值已包含在報(bào)頭中，且該值將用于跟蹤會(huì)話過程中從服務(wù)器返回客戶端的數(shù)據(jù)流。如右圖所示，協(xié)議分析器的輸出結(jié)果中顯示了ACK和SYN控制標(biāo)志的設(shè)置，以及相應(yīng)的序列號和確認(rèn)號。TCP三次握手(SYN,ACK)丄dZU-ULUf丄yZ.OBJ5lfls.Z丄Um.丄電LDIMitanoarqquery14754.254TCP1069http5v15已沖中!.109S1It氐20254310.1.1,1工射池碼254.2別TCPlittpAj：17乞20加51IC.IhI.LW1隔254254HTTPGET/HTTP/1,1*Tram?b/tison

10、i*irebytecapxuredj-Etbsrn&t11p$ru：匚:66:4u(00;Oc:85：cf;66:40j,Dwt：QuintJCobd:0c：itinterrietProrocol.src：192,18,254,254hfttpSYN1562025131?2,163.254.2M10,1.1.1TCPhttp1069SYN,1-75.阮右巧1紅一工尿匚2常二河TCP10河PtipIiiCKJ176.202651192.16B.254.254HTTPGET/HTTPA.1tiFrine16(54byte?onwirehbyt&cpttired)iEthernetLI3Pc:Qua

11、ntaCO_bd:Oc:7c(OQ:cO:bd:Oc:tDst:Ci5co_cf:6:0hinternEtProtoco!,Src:10.1*1*1),Ost:19?.16S.254.254(192.16E.?5-：TransnfissionContralProtDcCsl,SrcPert:1069CI069)tDstPort:http(8OSeSaurcEport:1069fl069Best1nationport；httpfso)Sequencenunber:1(relativesequencenumberAcknoledgsrientnumbert1Crelar1AcknuwtberHea

12、derlength:20byres-Flags:0 x10Cack)0=congesilonwintiavtReducedfewft):notset.D=ECN-Echo:Natsei.0.=urgent:Notset*協(xié)議分析器顯示了楨15中客戶端時(shí)會(huì)話的響應(yīng)此轅中的TCP數(shù)括段顯示：ACK標(biāo)蠱謖置為表示肓效牌認(rèn)號辟認(rèn)號與聃應(yīng)刼始序列號相對應(yīng)一兩者間相差1蒔端口號為掘應(yīng)的1069*的端口號80(HTTP)表示W(wǎng)eb腿務(wù)器懸哥(http)若要關(guān)閉連接，應(yīng)設(shè)置數(shù)據(jù)段報(bào)頭中的FIN(結(jié)束)控制標(biāo)志。為終止每個(gè)單向TCP會(huì)話，需采用包含F(xiàn)IN數(shù)據(jù)段和ACK數(shù)據(jù)段的二次握手。因此，若要終止TCP支持的

13、整個(gè)會(huì)話過程，需要實(shí)施四次交換，以終止兩個(gè)雙向會(huì)話。注意：在本部分中，為了更容易理解，采用了客戶端和服務(wù)器端進(jìn)行說明。實(shí)際上，終止的過程可以在任意兩臺完成會(huì)話的主機(jī)之間展開。1.當(dāng)客戶端的數(shù)據(jù)流中沒有其它要發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)，它將發(fā)送帶FIN標(biāo)志設(shè)置的數(shù)據(jù)段;服務(wù)器發(fā)送ACK信息，確認(rèn)收到從客戶端發(fā)出的請求終止會(huì)話的FIN信息;服務(wù)器向客戶端發(fā)送FIN信息，終止從服務(wù)器到客戶端的會(huì)話;客戶端發(fā)送ACK響應(yīng)信息，確認(rèn)收到從服務(wù)器發(fā)出的FIN信息。當(dāng)會(huì)話中的客戶端沒有其它要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)時(shí)，它將在數(shù)據(jù)段報(bào)頭中設(shè)置FIN標(biāo)志。然后，會(huì)話中的服務(wù)器端將發(fā)送包含ACK標(biāo)志設(shè)置的一般數(shù)據(jù)段信息，通過確認(rèn)號確認(rèn)已經(jīng)收

14、到所有數(shù)據(jù)。當(dāng)所有數(shù)據(jù)段得到確認(rèn)后，會(huì)話關(guān)閉。另一方向的會(huì)話采用相同的方式關(guān)閉。接收方在數(shù)據(jù)段的報(bào)頭中設(shè)置FIN標(biāo)志，然后發(fā)送到發(fā)送方，表明沒有其它需要發(fā)送的數(shù)據(jù)。返回的確認(rèn)信息確定已接收所有數(shù)據(jù)，隨即該方向的會(huì)話關(guān)閉。如右圖所示，在數(shù)據(jù)段報(bào)頭中設(shè)置了FIN和ACK控制標(biāo)志，并從而關(guān)閉了HTTP會(huì)話。也可以通過三次握手方式關(guān)閉連接。當(dāng)客戶端沒有其它要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)時(shí)，它將向服務(wù)器發(fā)送FIN信息。如果服務(wù)器也沒有其它要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，它將發(fā)送同時(shí)包含F(xiàn)IN和ACK標(biāo)志設(shè)置的響應(yīng)信息，將兩步并作一步。最后，客戶端返回ACK信息。目的姑匚利頰端口報(bào)頭字段的內(nèi)容和值協(xié)詼分析番顯示7幀20.;TCPFIN審耒.

15、)的詳細(xì)信Frame20(fiObytctunwire,6cbytecaptured)+ErheiieTiI,Ere:5-0._:6：40cu:Uc：:8?:f:Ei6:4oj,Dst:Quarra匚Q_bci：Ot：亡jmerrieTPro;ocijl,=r_:54(192.163.25J.254.Dst:LJ.L.L.丄丄心-TranmissionControlProtocoltsrePbrr:littp邛Lfin,6.204416192.168,254.254TCPhttpLD69gA貝廠*?庖貞百勺穴r11D-TifiS-Vrihitup3,內(nèi)薊11聲片臼ni-firhifi1TCP會(huì)話終止(FIM)TCP會(huì)話終止(ACK)196.203857252.16d.254.254HTTPHTTPAl200冰O206.203876192.16B.25斗5410.1.1.XTCPhrrp丄0E9kin,216.20SS99丄54TCP109llttpACK226.20139丄54TCP103httpFill,23比加恥“54TCPTttpA1069ACKAin1-iiJ-1rEM匸十nnH詩尸已cfi口尸、f岀+Frme215Tbytesanwir已54bytescaptured).EthernetII,