【计算机网络技术】---TCP协议中的[三次握手]和[四次挥手]

     日常我们网上冲浪，Email，软件聊天等，都是通过这两种协议来进行数据传输的。这两种协议是如何工作的，两者有什么区别呢？

两者最大的区别在于TCP协议是基于连接的，UDP协议是基于非连接的。

 TCP协议是如何让保证进程与进程之间的可靠传输的呢?

这个过程需要进行三次握手、传输确认、四次挥手才能完成。

三次握手

 为什么要采取3次握手，而不是2次握手机制呢？

     假设采取2次握手建立连接，客户端向服务端发送了一个SYN包，请求建立连接，因为某些未知的原因，并没有到达服务器，而是在网络的某个节点产生了滞留。为了建立连接，客户端会向服务重发一个SYN包，这次的数据包正常送达，服务端回复了SYN+ACK之后建立了连接。但是第一包数据包阻塞的网络节点，突然恢复，第一包SYN包发送到服务端，这是服务端会认为这是客户端又发起了了一个新的连接，从而在2次握手之后进入数据等待状态。服务端会认为是2个连接，而客户端认为是1个连接，造成状态不一致。

     如果是3次握手，服务端收不到最后的ACK包，自然不会成功建立连接。所以3次握手机制，从本质上来说，是为了解决网络信道不可靠的问题。为了解决在不可靠信道，建立起可靠连接。

经过3次握手之后，客户端和服务端都进入了数据传输状态。

上面提到，TCP机制需要在不可靠信道上建立起可靠连接，那如何能保证可靠连接呢？

想想实际应用场景下：

1、一个数据包需要拆分成几个数据包传输，如何处理丢包问题；

2、每个数据包到达顺序不同，如何处理乱序问题；

    为了满足上述要求，TCP协议为每个连接，建立了一个发送缓冲区，从建立连接的第一个字节的序列号为0，后面每个字节的序列号就会增加1。在发送数据时，取一部分数据组成发送报文，在其TCP协议头会附带序列号和长度，接收端在收到报文后，需要回复报文，确认报文中的ACK，等于接收序列号和长度，也就是下一包发送的起始序列号。通过这样一问一答的方式，能够确认发送端发送的数据已经被接收端接收到。发送端也可以一次发送连续的多包数据，接收端只需要回复一次ACK确认即可。这样，发送端可以把待发送的数据分割成一系列的碎片，发送到对端，对端更具序列号和长度，对端根据序列号和长度重构数据，假设其中丢失了某些数据包，接收端可以要求发送端重传，假设丢失了100-199这100个字节，接收端向发送端发送ACK=100报文，发送端接收到报文后重传这一组数据，接收端收到后进行补齐，以上过程不区分客户端和服务端，TCP是全双工的，对于两端来说均采用上述机制。

四次挥手

      对于连接的客户端和服务端，均可发起关闭连接，这个过程需要4次挥手来完成连接关闭。

      假设客户端主动发起关闭请求，他需要向服务端发起一个FIN包，表示要发起关闭连接，服务端发送一个ACK包，表示自己发起关闭等待状态，这是第一次挥手，客户端进入终止等待状态，这是第二次挥手，服务端此时还可以发送未发送的数据，客户端还可以接收数据，待服务端发送完数据，就发送一个FIN包，进入最后确认状态，这是第三次挥手，客服端收到后回复一个ACK包，进入超市等待状态，经过超时时间后关闭连接。而服务端收到ACK包后立即关闭连接。这是第四次挥手。为什么客户端需要等待超时时间，这是保证对方已收到ACK包，送完最后一个ACK包后就释放了连接。一旦ACK包在网络中丢失，服务端将一直处于最后确认状态。如果客户端发送了最后一个ACK包后，等待一段时间后，服务端没有收到ACK包，服务端会重发FIN包，客户端会回应这个FIN包，重发FIN包或刷新超时时间。这个和三次握手机制一样，为了在不可靠的网络中进行关闭确认。

关于TCP协议，友情提供这个视频，讲的非常好。附上链接。

100 个网络基础知识普及，看完不成半个网络高手你来打我！！！_哔哩哔哩_bilibili小伙伴们有需要工具+最新视频课程+1000G学习资料包等等可以加VX:Tricy66999 无偿分享每天分享免费视频，可以一起交流讨论软件技术，自动化测试，性能测试，接口测试，面试等等技术https://www.bilibili.com/video/BV1ZM4y1376o?p=10&spm_id_from=pageDriver