关于运输层中TCP协议的三次握手连接和四次握手连接释放过程简述

http://blog.csdn.net/walfred89_/article/details/5746250

【首先必须了解和掌握：】

1、  从通信和信息处理的角度看，运输层向它上面的应用层提供通信服务，它属于面向通信部分的最高层，同时也是用户功能中的最低层。

2、  当网络的边缘部分中的两个主机使用网络的核心部分的功能进行端到端的通信时，只有位于网络边缘部分的主机的协议栈才有运输层，而网络核心部分中的路由器在转发分组时都只用到下三层的功能。

3、  数据在5层体系中，层与层之间的数据传输（向下），各层添加的层头包括可能会添加报尾），的关系，和层与层之间的数据传输（向上），各层剥去的层头和层尾。

4、  事实上，两个运输层之间并没有一条水平的物理连接（可以称为虚连接或逻辑通信）。

5、  TCP 则提供面向连接的服务。TCP 不提供广播或多播服务。由于 TCP 要提供可靠的、面向连接的运输服务，因此不可避免地增加了许多的开销。这不仅使协议数据单元的首部增大很多，还要占用许多的处理机资源。

6、  TCP报文段的首部（握手需要用到的一些部分）

①序号字段——占 4 字节。TCP 连接中传送的数据流中的每一个字节都编上一个序号。序号字段的值则指的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。 （下文握手描述为seq）

②确认号字段——占 4 字节，是期望收到对方的下一个报文段的数据的第一个字节的序号

。（下文握手描述为ack）

③确认 ACK —— 只有当 ACK = 1 时确认号字段才有效。当 ACK =0 时，确认号无效。

④同步 SYN —— 同步 SYN = 1 表示这是一个连接请求或连接接受报文。

⑤终止 FIN —— 用来释放一个连接。FIN = 1 表明此报文段的发送端的数据已发送完毕，并要求释放运输连接。



【正题：客户与服务器方式】

TCP 连接的建立都是采用客户服务器方式。主动发起连接建立的应用进程叫做客户(client)。被动等待连接建立的应用进程叫做服务器(server)。



一、连接时的三次握手

       客户主动打开TCP传输，服务器被动打开

第一次握手：客户发送 SYN = 1， seq = x 给服务器                                 

说明：客户的TCP向服务器发出连接请求报文段，其首部中的同步位SYN = 1，并选择序号 seq = x，表明传送数据时的第一个数据字节的序号是 x。



第二次握手：服务器发送SYN= 1，ACK= 1，seq = y，ack= x+1给客户               

说明：服务器的TCP收到连接请求报文段后，如同意，则发回确认。服务器在确认报文段中应使SYN = 1，使 ACK = 1，其确认号ack = x +1，自己选择的序号 seq = y。



第三次握手：客户发送 ACK=1，seq=x+1，ack= y+1给服务器                        

说明：客户收到此报文段后向服务器给出确认，其 ACK = 1，确认号 ack = y +1。客户的 TCP 通知上层应用进程，连接已经建立。服务器的 TCP 收到主机客户的确认后，也通知其上层应用进程：TCP 连接已经建立。



二、连接释放时的四次握手

数据传输结束后，通信的双方都可释放连接

客户应用进程先向其TCP发出连接释放报文段，并停止再发送数据，主动关闭TCP连接。

第一次握手：客户发送 FIN=1，seq=u 给服务器                                              

说明：客户把连接释放报文段首部的 FIN = 1，其序号seq = u，等待服务器的确认。



第二次握手：服务器发送 ACK=1，seq=v，ack=u+1给客户                           

说明：服务器发出确认，确认号ack = u +1，而这个报文段自己的序号seq = v。TCP 服务器进程通知高层应用进程。从客户到服务器这个方向的连接就释放了，TCP 连接处于半关闭状态。服务器若发送数据，客户仍要接收。



第三次握手：服务器发送 FIN=1，ACK=1，seq=w，ack= u+1 给客户。                  

说明：若服务器已经没有要向客户发送的数据，其应用进程就通知 TCP 释放连接。



第四次握手：客户发送 ACK=1，seq=u+1，ack=w+1给服务器                       

说明：客户收到连接释放报文段后，必须发出确认。在确认报文段中 ACK = 1，确认号 ack =w +1。自己的序号 seq = u + 1。 随之服务器TCP关闭，而客户必须等待2MSL的时间，然后关闭。