TCP的三次握手、四次挥手

SYN: 代表创建连接

ACK:代表确认接收

ack:代表下一个数据包的编号,注意是小写

seq:序列号,发送过程中产生的随机数 

 

 

### TCP 三次握手四次挥手的过程及原理 #### 一、TCP 三次握手过程及原理 TCP 是一种面向连接的可靠传输协议,在数据传输前需要通过三次握手来建立连接。以下是其具体过程: 1. **第一次握手** 客户端向服务器发起连接请求,发送一个带有 SYN 标志位的数据包,并随机生成一个初始序列号 `Seq=x`,此时客户端进入 `SYN_SENT` 状态[^5]。 2. **第二次握手** 服务器收到客户端的 SYN 请求后,返回一个确认消息,该消息同时携带两个标志位:SYN 和 ACK。其中,SYN 表示同意建立连接并随机生成自己的初始序列号 `Seq=y`;ACK 则是对客户端序列号的确认,即 `Ack=x+1`。此时服务器进入 `SYN_RCVD` 状态[^4]。 3. **第三次握手** 客户端收到服务器的响应后,再次发送一个确认消息给服务器,此消息仅带有一个 ACK 标志位,用于确认服务器的序列号,即 `Ack=y+1`。随后,客户端进入 `ESTABLISHED` 状态,而服务器在接收到这个 ACK 后也进入 `ESTABLISHED` 状态,至此完成三次握手[^1]。 通过以上三个步骤,双方不仅建立了连接,还同步了各自的序列号和确认号,从而确保后续通信的可靠性[^3]。 --- #### 二、TCP 四次挥手过程及原理 由于 TCP 协议采用全双工模式工作,因此关闭连接时需分别处理双向通道的释放问题,这通常涉及四个阶段的操作,称为“四次挥手”。 1. **第一次挥手** 主动关闭的一方(通常是客户端)发送 FIN 报文通知对方自己已经没有数据要发送了,同时终止本方向上的数据流。此时,主动关闭方进入 `FIN_WAIT_1` 状态[^2]。 2. **第二次挥手** 被动关闭一方(通常是服务器)收到 FIN 报文后,回应一个 ACK 报文作为确认,设置 `Ack=seq+1`,并将被动关闭方的状态改为 `CLOSE_WAIT`。与此同时,主动关闭方则转变为 `FIN_WAIT_2` 状态[^4]。 3. **第三次挥手** 当被关闭方也没有更多数据待发时,它会再发送一个 FIN 报文告知主动关闭方准备完全断开连接。此时,被动关闭方变为 `LAST_ACK` 状态[^5]。 4. **第四次挥手** 主动关闭方接收到来自被动关闭方的 FIN 报文之后,回复最后一个 ACK 报文予以确认,然后进入 `TIME_WAIT` 状态。经过一段时间延迟(一般为两倍最大分组生存时间 MSL),如果未检测到异常情况,则正式关闭连接并转入 `CLOSED` 状态。同样地,被动关闭方在接受到最终 ACK 报文后立即切换至 `CLOSED` 状态,结束整个流程[^3]。 值得注意的是,“四次挥手”的核心在于允许两端独立管理各自方向上的资源回收,保障任何尚未送达的信息能够得到妥善处理[^2]。 --- ```python # Python模拟TCP三次握手四次挥手逻辑示意 class TCPSession: def __init__(self, client_seq, server_seq): self.client_seq = client_seq self.server_seq = server_seq def three_way_handshake(self): print(f"Client -> Server: SYN Seq={self.client_seq}") self.client_seq += 1 print(f"Server <- Client: SYN+ACK Ack={self.client_seq} Seq={self.server_seq}") self.server_seq += 1 print(f"Client -> Server: ACK Ack={self.server_seq}") def four_way_wavehand(self): print(f"Client -> Server: FIN Seq={self.client_seq}") print(f"Server <- Client: ACK Ack={self.client_seq + 1}") print(f"Server -> Client: FIN Seq={self.server_seq}") print(f"Client <- Server: ACK Ack={self.server_seq + 1}") session = TCPSession(0, 0) print("\n--- Three-Way Handshake ---") session.three_way_handshake() print("\n--- Four-Way Wavehand ---") session.four_way_wavehand() ``` ---
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