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图解:TCP协议中的三次握手和四次挥手

内容预览:
  • Client端接收到ACK报文后也向Server段发生ACK报文,并分配资源,这样TCP...~
  • 等待之后连接正式关闭,并且所有的资源(包括端口号)都被释放~
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建立TCP需要三次握手才能建立,而断开连接则需要四次握手。整个过程如下图所示:

图解:TCP协议中的三次握手和四次挥手

先来看看如何建立连接的。

【更新于2017.01.04 】该部分内容配图有误,请大家见谅,正确的配图如下,错误配图也不删了,大家可以比较下,对比理解效果更好。这么久才来更新,抱歉!!

图解:TCP协议中的三次握手和四次挥手

错误配图如下:

图解:TCP协议中的三次握手和四次挥手

首先Client端发送连接请求报文,Server段接受连接后回复ACK报文,并为这次连接分配资源。Client端接收到ACK报文后也向Server段发生ACK报文,并分配资源,这样TCP连接就建立了。

那如何断开连接呢?简单的过程如下:

图解:TCP协议中的三次握手和四次挥手

【注意】中断连接端可以是Client端,也可以是Server端。

假设Client端发起中断连接请求,也就是发送FIN报文。Server端接到FIN报文后,意思是说”我Client端没有数据要发给你了”,但是如果你还有数据没有发送完成,则不必急着关闭Socket,可以继续发送数据。所以你先发送ACK,”告诉Client端,你的请求我收到了,但是我还没准备好,请继续你等我的消息”。这个时候Client端就进入FIN_WAIT状态,继续等待Server端的FIN报文。当Server端确定数据已发送完成,则向Client端发送FIN报文,”告诉Client端,好了,我这边数据发完了,准备好关闭连接了”。Client端收到FIN报文后,”就知道可以关闭连接了,但是他还是不相信网络,怕Server端不知道要关闭,所以发送ACK后进入TIME_WAIT状态,如果Server端没有收到ACK则可以重传。“,Server端收到ACK后,”就知道可以断开连接了”。Client端等待了2MSL后依然没有收到回复,则证明Server端已正常关闭,那好,我Client端也可以关闭连接了。Ok,TCP连接就这样关闭了!

整个过程Client端所经历的状态如下:

图解:TCP协议中的三次握手和四次挥手

而Server端所经历的过程如下:

【注意】 在TIME_WAIT状态中,如果TCP client端最后一次发送的ACK丢失了,它将重新发送。TIME_WAIT状态中所需要的时间是依赖于实现方法的。典型的值为30秒、1分钟和2分钟。等待之后连接正式关闭,并且所有的资源(包括端口号)都被释放。

图解:TCP协议中的三次握手和四次挥手

【问题1】为什么连接的时候是三次握手,关闭的时候却是四次握手?

答:因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后,可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的,SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时,当Server端收到FIN报文时,很可能并不会立即关闭SOCKET,所以只能先回复一个ACK报文,告诉Client端,”你发的FIN报文我收到了”。只有等到我Server端所有的报文都发送完了,我才能发送FIN报文,因此不能一起发送。故需要四步握手。

【问题2】为什么TIME_WAIT状态需要经过2MSL(最大报文段生存时间)才能返回到CLOSE状态?

答:虽然按道理,四个报文都发送完毕,我们可以直接进入CLOSE状态了,但是我们必须假象网络是不可靠的,有可以最后一个ACK丢失。所以TIME_WAIT状态就是用来重发可能丢失的ACK报文。

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来自:侯振宇

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每日英文

Sometimes you must let it go, to see if there was anything worth holding on to.

有时候,你必须放手,才能明白是否它真的值得你拥有。

乐乐有话说

经历越多就越不想说话,环境的不同,想说的话别人未必能懂,也就慢慢学会了自己默默承受。

图解:TCP协议中的三次握手和四次挥手


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