网络:TCP协议三次握手与四次挥手

news2024/11/5 22:42:20

一、理解TCP报文

TCP报文格式_TCP报文包含哪些内容:

TCP报头中的源端口号和目的端口号同IP数据报中的源IP与目的IP唯一确定一条TCP连接。
TCP在发送数据前必须在彼此间建立连接,这里连接意思是:双方需要内保存对方信息(例如:IP,Port…)

报文主要字段的解释
Sequence number 序号表示发送的数据字节流,确保TCP传输有序,对每个字节编号。
初始序号是随机的。
Acknowledge number确认序号发送方期待接收的下一序列号,接收成功后的数据字节序列号加 1。
只有ACK=1时才有效。
acknowledgementACK确认序号的标志
ACK=1表示确认号有效
ACK=0表示报文不含确认序号信息
synchronousSYN连接请求序号标志,用于建立连接
SYN=1表示请求连接
finishFIN结束标志,用于释放连接,为1表示关闭本方数据流
pushPSH传送
resetRST重置
urgentURG紧急
LISTEN等待从任何远端TCP 和端口的连接请求。
FIN_WAIT_1等待远端TCP 的连接终止请求,或者等待之前发送的连接终止请求的确认。
FIN_WAIT_2

等待远端TCP 的连接终止请求。

CLOSE_WAIT等待本地用户的连接终止请求
CLOSING等待远端TCP 的连接终止请求确认
LAST_ACK等待先前发送给远端TCP 的连接终止请求的确认(包括它字节的连接终止请求的确认)
TIME_WAIT等待足够的时间过去以确保远端TCP 接收到它的连接终止请求的确认。
CLOSED不再连接状态。

二、TCP三次握手过程分析

三次握手客户端发送信息服务端
第一次握手

客户端发送请求信息给服务器


1、客户端即不知道自己发送与接收的能力是否正常
2、客户端也不知道服务器发送与接收的能力是否正常

SYN=1
seq=x

服务器接收到客户端发来的信息


1、服务器知道客户端发送正常,不知道客户端接收的能力是否正常
2、服务器知道自己接收正常,不知道自己发送的能力是否正常。

第二次握手

客户端收到服务端发来的信息

1、客户端知道自己发送、接收正常
2、客户端知道服务端接收、发送正常

客户端全部知道

ACK=1
ack=x+1
SYN=1
seq=y
服务器发送信息给客户端
第三次握手客户端发给服务器seq=x+1
ACK=1
ack=y+1

服务器接收到客户端发来的信息

1、服务端知道客户端发送,接收正常
2、服务端知道自己发送、接收也正常
服务端全部知道

上面分析过程可以看出,握手两次达不到让双方都知道自己、对方的接收、发送能力都正常的结论的。
由此我们知道三次握手的目的是让--客户端、服务端 都知道自己和对方 接收和发送的能力正常。
所以三次握手不能少,多了浪费网络资源。

三、TCP四次挥手分析

四次挥手客户端发送信息服务端
第一次挥手客户端发送请求
FIN-WAIT-1状态
1
FIN=1
seq=u
 

 
第二次挥手ACK=1
ack=u+1
seq=v
服务端收到请求
服务端发送请求
CLOSE-WAIT状态
2
第三次挥手客户端收到服务器确认结果后进入FIN-WAIT-2状态
客户端发送
3
FIN=1
ACK=1
ack=u+1
seq=w
服务端发送信息
LAST-ACK状态
4
第四次挥手客户端收到回复
客户端发送
TIME-WAIT状态
客户端经过2个最长报文段寿命后,客户端CLOSE
5
ACK=1
ack=w+1
seq=u+1
服务端确认
服务端立刻进入CLOSE状态
6
四次挥手需要考虑服务端是否有正在发送的数据
所以客户端发起结束请求,服务端不能立即响应结束。
简单理解:
客户端发起结束请求
服务端收到请求,同时告诉客户端自己收到请求
服务端确认没有正在发送的数据,告诉客户端
客户端收到服务端的确认后结束,服务端结束

第一次挥手:客户端发出释放FIN=1,自己序列号seq=u,进入FIN-WAIT-1状态
第二次挥手:服务器收到客户端的后,发出ACK=1确认标志和客户端的确认号ack=u+1,自己的序列号seq=v,进入CLOSE-WAIT状态
第三次挥手:客户端收到服务器确认结果后,进入FIN-WAIT-2状态。此时服务器发送释放FIN=1信号,确认标志ACK=1,确认序号ack=u+1,自己序号seq=w,服务器进入LAST-ACK(最后确认态)
第四次挥手:客户端收到回复后,发送确认ACK=1,ack=w+1,自己的seq=u+1,客户端进入TIME-WAIT(时间等待)。客户端经过2个最长报文段寿命后,客户端CLOSE;服务器收到确认后,立刻进入CLOSE状态。

四、正是因为TCP协议三次握手、四次挥手所以TCP是安全连接,区别与UDP协议。

五、HTTP与TCP的关系

TCP是传输层协议,而HTTP是应用层协议。
HTTP基于TCP连接基础上,所以三次握手有人说是HTTP的有人说是TCP的,准确是TCP。
TCP就是单纯建立连接,不涉及任何我们需要请求的实际数据,简单的传输。
HTTP是用来收发数据的。

六、欢迎交流指正,关注我,一起学习。

参考链接

Http协议-TCP三次握手、四次挥手_http和tcp三次握手_皇城脚下的博客-CSDN博客

TCP 三次握手和四次挥手的简要描述_hakula007的博客-CSDN博客_描述三次握手

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