计算机网络——三次握手，四次挥手

最新推荐文章于 2024-11-15 16:27:55 发布

凉沫serendipity

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分类专栏：计算机网络文章标签：计算机网络

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一、认识常用的序号和标识位

（1）序号：seq，用来标识从TCP源端向目的端发送的字节流，发起方发送数据时对此进行标记。

（2）确认序号：ack序号，占32位，只有ACK标志位为1时，确认序号字段才有效，ack=seq+1。

（3）标识位：

ACK：确认序号有效

SYN：发起一个新连接。
FIN：释放一个连接

二、TCP连接建立（三次握手）

1、三次握手过程

在本例中A运行的为TCP客户程序，B运行的为TCP服务器程序，A属于主动打开连接，B属于被动打开连接

第一次发送消息：A向B发送请求报文段，A随机选取一个初始序号（seq=x）并将同步位SYN置为1，发送之后，TCP客户进入SYN-SENT（同步已发送状态）

第二次发送消息：当B服务器收到来自A的请求报文段后，若同意建立连接，则向A发送确认，因为B已经收到序列号为x的数据包，B准备接受序列号为x+1的包，所以ack=x+1。同时B告诉A自己的初始序列号：seq = y，并将SYN,ACK都置为1，B发送确认消息后，进入SYN-RCVD（同步收到状态）

第三次发送消息：当A客户进程收到B的确认消息后，还要向B发送确认告诉B已经收到了它发来的确认信息并准备建立连接，A自己这条消息的序列号是x+1,所以seq=x+1, 而ack=y+1是表示A正准备接受B序列号为y+1的数据包。A向B发送确认后进入ESTABLISHED（已建立连接状态）

当B收到A的确认后也进入建立连接状态，则建立连接结束。

2、问题

为什么是三次握手，不能是两次握手?
1.如果A没有向B发送ACK确认收到消息，则服务器会不断地超时重传ACK/SYN(第二个报文段)
2.若为2次，会浪费服务器的资源(SYN溢出攻击或网络环境影响客户端的SYN会被重传多次)

三次握手的必要性？

防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了B，因而产生错误

假定出现一种异常情况，即A发出的第一个连接请求报文到并没有丢失，而是因为某些网络节点长时间滞留了，以致延误到连接释放后的某个时间才到达B

但是B收到此“已失效的报文段”后，就误以为A又发出一次新的连接请求。于是就向A发出确认报文段，同意建立连接。

由于现在A并没有再次向B发出建立请求的连接，因此就不会理会B,也不会向B发送数据。但是B却一直等待A发来数据。这样就会浪费B的资源利用。

采用“三次握手”的方法可以防止上述现象的发生。如上述的假定情况，A不会向B发送确认信息。B由于收不到确认，就知道A并没有要求建立连接

三、TCP连接释放（四次挥手）

1、四次挥手过程

2、过程解释：

建立连接，数据传输结束后，通信双方就可以释放连接了。

此例中A位主动关闭方，B为被动关闭方。

（1）、主动关闭方A向被动关闭方B发送终止连接请求，将终止控制位FIN置为1，序列号seq=u，此时A进入FIN-WAIT-1（终止等待1）状态，虽然FIN不携带数据，但也消耗一个序号

（2）、当被动关闭方B收到A发来的释放连接报文后向A发送确认信息，确认号ack=seq+1,即ack=u+1,自己的序列号为v，发送后B进入CLOSE-WAIT（关闭等待状态），此时A到B方向的连接就释放了，TCP连接处于半关闭状态

（3）、A收到了B发来的释放确认后就进入了FIN-WAIT-2(终止等待2)状态，被动关闭方过一段时间如果没有要向A发送的数据了，就通知TCP进程也释放连接，这时B向A发送释放连接通知，FIN置为1，其序列号为W，由于半封闭状态可能有数据，则B要重复上次的确认号ack=u+1,这时B进入LAST-ACK（最后确认状态）

（4）、当A收到B发来的释放请求时，要发出确认，ACK=1，seq=u+1,sck=w+1，然后进入TIME-WAIT（时间等待状态）经过2MSL进入CLOSED状态，当B收到A发来的确认消息，则也进入CLOSED状态，释放连接结束。