JAVAEE之网络原理（2）_传输控制协议(TCP)的连接管理机制，三次握手、四次挥手，及常见面试题

news2024/11/23 6:34:02

前言

在上一节中，我们简单介绍了 TCP 协议的相关概念和格式，而且还介绍了TCP 协议原理中的确认应答机制、超时重传机制，在本节中我们将会继续介绍 TCP协议原理中的其他机制。

在正常情况下，TCP要经过三次握手建立连接，四次挥手断开连接
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最开始的时候客户端和服务器都是处于CLOSED关闭状态。主动打开连接的为客户端，被动打开连接的是服务器。TCP服务器进程先创建传输控制块TCB，时刻准备接受客户进程的连接请求，此时服务器就进入了 LISTEN 监听状态

三次握手过程可以详细概括如下：

第一次握手:TCP客户进程也是先创建传输控制块TCB，然后向服务器发出连接请求报文，这是报文首部中的同部位SYN=1，同时选择一个初始序列号 seq=x ，此时，TCP客户端进程进入了 SYN-SENT 同步已发送状态。
第二次握手 TCP服务器收到请求报文后，如果同意连接，则会向客户端发出确认报文。确认报文中应该 ACK=1，SYN=1，确认号是ack=x+1，同时也要为自己初始化一个序列号 seq=y，此时，TCP服务器进程进入了 SYN-RCVD 同步收到状态
第三次握手 TCP客户端收到确认后，还要向服务器给出确认。确认报文的ACK=1，ack=y+1，自己的序列号seq=x+1，此时，TCP连接建立，客户端进入ESTABLISHED已建立连接状态触发三次握手。

采用三次握手的主要原因：防止已经失效的连接请求报文突然又传送到了服务器，从而产生错误。

第一次握手：客户端向服务器发送报文，证明客户端的发送能力正常。
第二次握手：服务端接收报文并向服务器发送报文，证明服务器的发送嫩能力和接收能力正常。
第三次握手：客户端向服务器发送报文，证明客户端的接受能力正常。

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数据传输完毕后，双方都可释放连接。最开始的时候，客户端和服务器都是处于 ESTABLISHED 状态，然后客户端主动关闭，服务器被动关闭。
三次挥手过程可以详细概括如下：

第一次挥手： 客户端发出连接释放报文，并且停止发送数据。释放数据报文首部，FIN=1，其序列号为seq=u（等于前面已经传送过来的数据的最后一个字节的序号加1），此时，客户端进入FIN-WAIT-1（终止等待1）状态
第二次挥手： 服务器端接收到连接释放报文后，发出确认报文，ACK=1，ack=u+1，并且带上自己的序列号seq=v，此时，服务端就进入了CLOSE-WAIT 关闭等待状态
第三次挥手： 客户端接收到服务器端的确认请求后，客户端就会进入FIN-WAIT-2（终止等待2）状态，等待服务器发送连接释放报文，服务器将最后的数据发送完毕后，就向客户端发送连接释放报文，服务器就进入了LAST-ACK（最后确认）状态，等待客户端的确认。
第四次挥手： 客户端收到服务器的连接释放报文后，必须发出确认，ACK=1，ack=w+1，而自己的序列号是seq=u+1，此时，客户端就进入了TIME-WAIT（时间等待）状态，但此时TCP连接还未终止，必须要经过2MSL后（最长报文寿命），当客户端撤销相应的TCB后，客户端才会进入CLOSED关闭状态，服务器端接收到确认报文后，会立即进入CLOSED关闭状态，到这里TCP连接就断开了，四次挥手完成。