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TCP/IP协议握手原理

发布日期:2018-03-15 12:58:40 作者:管理员 阅读:1066

TCP/IP协议握手原理相信大家都听说过,原理到底是怎么回事呢,我们就来深入了解一下。1、TCP/IP三次握手原理:先来看看原理,TCP是面向连接的,无论哪一方向另一方发送数据之前,都必须先在双方之间建立一条连接。在TCP/IP协议中,TC

TCP/IP协议握手原理

TCP/IP协议握手原理相信大家都听说过,原理到底是怎么回事呢,我们就来深入了解一下。

TCP/IP协议握手原理1、TCP/IP三次握手原理:

先来看看原理,TCP是面向连接的,无论哪一方向另一方发送数据之前,都必须先在双方之间建立一条连接。在TCP/IP协议中,TCP 协议提供可靠的连接服务,连接是通过三次握手进行初始化的,三次握手的目的是同步连接双方的序列号和确认号 并交换 TCP窗口大小信息。

1.1、第一次握手:建立连接。客户端发送连接请求报文段,将SYN位置为1,Sequence Number为x;然后,客户端进入SYN_SEND状态,等待服务器的确认。

1.2、第二次握手:服务器收到SYN报文段。服务器收到客户端的SYN报文段,需要对这个SYN报文段进行确认,设置Acknowledgment Number为x+1(Sequence Number+1),同时自己自己还要发送SYN请求信息,将SYN位置为1,Sequence Number为y;服务器端将上述所有信息放到一个报文段(即SYN+ACK报文段)中,一并发送给客户端,此时服务器进入SYN_RECV状态。

1.3、第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK报文段。Acknowledgment Number设置为y+1,向服务器发送ACK报文段,这个报文段发送完毕以后,客户端和服务器端都进入ESTABLISHED状态,完成TCP三次握手。

完成了三次握手,客户端和服务器端就可以开始传送数据,以上就是TCP三次握手的总体介绍。
TCP/IP协议握手原理

2、TCP/IP四次挥手原理:

当客户端和服务器通过三次握手建立了TCP连接以后,当数据传送完毕,肯定是要断开TCP连接的啊。那对于TCP的断开连接,这里就有了神秘的“四次挥手”。

2.1、第一次挥手:

主机1(可以使客户端,也可以是服务器端),设置Sequence Number和Acknowledgment Number,向主机2发送一个FIN报文段;此时,主机1进入FIN_WAIT_1状态;这表示主机1没有数据要发送给主机2了。

2.2、第二次挥手:

主机2收到了主机1发送的FIN报文段,向主机1回一个ACK报文段,Acknowledgment Number为Sequence Number加1;主机1进入FIN_WAIT_2状态;主机2告诉主机1,我也没有数据要发送了,可以进行关闭连接了。

2.3、第三次挥手:

主机2向主机1发送FIN报文段,请求关闭连接,同时主机2进入CLOSE_WAIT状态。

2.4、第四次挥手:

主机1收到主机2发送的FIN报文段,向主机2发送ACK报文段,然后主机1进入TIME_WAIT状态。

主机2收到主机1的ACK报文段以后就关闭连接。此时主机1等待2MSL后依然没有收到回复,则证明Server端已正常关闭,主机1也可以关闭连接了。

3、总结

至此TCP的四次挥手就这么愉快的完成了,是不是感觉很凌乱,为什么要三次握手,二次不行吗。

是这样解释的: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而产生错误,比如 "已失效的连接请求报文段”的产生在这样一种情况下:client发出的第一个连接请求报文段并没有丢失,而是在某个网络结点长时间的滞留了,以致延误到连接释放以后的某个时间才到达server,本来这是一个早已失效的报文段,但server收到此失效的连接请求报文段后,就误认为是client再次发出的一个新的连接请求,于是就向client发出确认报文段同意建立连接。
TCP/IP协议握手原理假设不采用“三次握手”,那么只要server发出确认,新的连接就建立了,由于现在client并没有发出建立连接的请求,因此不会理睬server的确认,也不会向server发送数据。但server却以为新的运输连接已经建立,并一直等待client发来数据。这样server的很多资源就白白浪费掉了,采用“三次握手”的办法可以防止上述现象发生。

如刚才那种情况,client不向server的确认发出确认,server由于收不到确认,就知道client并没有要求建立连接。"这就很明白了为了防止了服务器端的一直等待而浪费资源。

为什么要四次挥手?那四次挥手又是为何呢?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挥手的原理,就需要了解四次挥手过程中的状态变化。
TCP/IP协议握手原理 FIN_WAIT_1:其实FIN_WAIT_1和FIN_WAIT_2状态的真正含义都是表示等待对方的FIN报文,而这两种状态的区别是:FIN_WAIT_1状态实际上是当SOCKET在ESTABLISHED状态时, 它想主动关闭连接,向对方发送了FIN报文,此时该SOCKET即进入到FIN_WAIT_1状态。而当对方回应ACK报 文后,则进入到FIN_WAIT_2状态,当然在实际的正常情况下,无论对方何种情况下,都应该马上回应ACK 报文,所以FIN_WAIT_1状态一般是比较难见到的,而FIN_WAIT_2状态还有时常常可以用netstat看到。

FIN_WAIT_2:上面已经详细解释了这种状态,实际上FIN_WAIT_2状态下的SOCKET,表示半连接,有一方要求close连接,但另外还告诉对方,暂时还有点数据需要传送给你(ACK信息),稍后再关闭连接。

CLOSE_WAIT:这种状态的含义其实是表示在等待关闭,怎么理解呢,当对方close一个SOCKET后发送FIN 报文给自己,系统毫无疑问地会回应一个ACK报文给对方,此时则进入到CLOSE_WAIT状态。你真正需要考虑的事情是察看你是否还有数据发送给对方,如果没有的话,那么你也就可以 close这个 SOCKET,发送FIN报文给对方也即关闭连接。所以你在CLOSE_WAIT状态下,需要完成的事情是等待你去关闭连接。

LAST_ACK:这个状态还是比较容易好理解的,它是被动关闭一方在发送FIN报文后,最后等待对方的ACK报 文,当收到ACK报文后,也即可以进入到CLOSED可用状态了。

TIME_WAIT:表示收到了对方的FIN报文,并发送出了ACK报文,就等2MSL后即可回到CLOSED可用状态了。 如果FINWAIT1状态下,收到了对方同时带FIN标志和ACK标志的报文时,可以直接进入到TIME_WAIT状态,而无 须经过FIN_WAIT_2状态。

CLOSED:表示连接中断。
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