Tcp创建三次握手和关闭四次握手

本文大部分来自： http://blog.csdn.net/whuslei/article/details/6667471

 

一、基本概念：

   说来惭愧，工作这么久一直对TCP的三次握手模模糊糊，最近排查jedis connection time out过多的问题，才发现理解TCP协议非常的重要。

     上一张图简单说明一下：

    (1)建立连接： TCP协议建立连接需要三次握手

    (2)发送数据：...

    (3)释放连接：TCP协议释放连接需要四次握手

     

     ps: 何为长连接？比如Socket可以实现TCP连接，如果开启了长连配置，会长时间持有连接，减少了不必要的连接开销。

      
  

     

二、 创建连接的三次握手：

 

1. 这个例子看着很容易理解：客户端发送序号1-1000，服务端回了个1001，说明服务端收到1-1000才知道下一个是1001

 

2. 如果抽象的说就是下面这张图。ack代表应答（因为第一次没有应答所以是0，seq是序号相当于上面的1-1000）

 

    说明：

ACK ： TCP协议规定，只有ACK=1时有效，也规定连接建立后所有发送的报文的ACK必须为1
SYN(SYNchronization) ： 在连接建立时用来同步序号。当SYN=1而ACK=0时，表明这是一个连接请求报文。对方若同意建立连接，则应在响应报文中使SYN=1和ACK=1. 因此, SYN置1就表示这是一个连接请求或连接接受报文。
FIN （finis）即完，终结的意思， 用来释放一个连接。当 FIN = 1 时，表明此报文段的发送方的数据已经发送完毕，并要求释放连接。

 

客户端<-->服务端

 

(1) ack=0,seq=x(应答为0，序号是x)

(2) ack=x+1(说明收到序号x)，seq=y（发送一个新的序号给客户端）

(3) ack=y+1（应答是y+1）, seq=x+1(新的序号)

 

 

3. 和上面的图意思是一样的，不过第二步好像画错了，应该是seq=server_isn。

  

 

实际过程是：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。

 

 

 

三、断开连接的四次握手：

【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：

而Server端所经历的过程如下：转载请注明:blog.csdn.net/whuslei

【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。

【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。

 

【问题3】. 为什么不是两次握手：

答：那样的话，服务端很难确定客户端是否收到他的请求。

 

 

 

 

评论

1 楼 cpop 2016-09-19