2020-09-07

三次握手

一、TCP报文格式
在了解三次握手和四次挥手之前，先知道TCP报文内部包含了那些东西。
1.TCP报文中的源端口号和目的端口号，同IP数据包中与目的IP唯一确定一条TCP连接。TCP在发送数据前必须在彼此间建立连接，这里连接的意思：双方都需要保存对方的信息。例如：ip、端口
2.报文主要段的意思
序号：表示发送的数据字节流，确保TCP传输有序，对每个字节编号
确认序号：发送方期待接收的下一序列号，接收成功后的数据字节序号加1.只有ACK=1才有效。
ACK：确认序号对的标志，ACK=1表示确认序号有效，ACK=0表示报文不含确认序号的信息。
SYN：连接请求序号标志，用于建立连接，SYN=1表示请求连接。
FIN：结束标志，用于释放连接，为1表示关闭本方数据流。
二、“三次握手”
2.1三次握手的过程
建立TCP连接时，需要客户端和服务端发送三个包
第一次：客户端发送初始序号X和SYN=1请求标志。
第二次：服务器发送请求标志SYN,发送确认标志ACK，发送自己的序号seq=y,发送客户端的确认序号ACK=x+1.
第三次：客户端发送ACK确认号，发送自己的序号seq=X+1，发送对方的确认序号ACK=Y+1。
2.2 三次握手过程分析
第一次：客户端发送请求到服务器，服务器知道客户端发送，自己接收正常。SYN=1，seq=x.
第二次：服务器发给客户端，客户端知道自己发送，接收正常，服务器接收，发送正常。ACK=1，ack=X+1,SYN =1,seq=y
第三次：客户端发给服务器，服务器知道客户端发送，接收正常，自己接收发送也正常。seq=x+1,ACK =1,ack=Y+1.
上面Fenix过程可以看出，握手两次都达不到让双方都得到自己，对方接收，发送能力都正常的结论。
三、四次挥手
3.1 四次挥手的过程
一次挥手：客户端发出释放FIN =1,自己序列号seq=u，进入FIN-WAIT-1状态。
第二次挥手：服务器接收到客户端的消息后，发出ACK=1确认标志和客户端的确认号ack=u+1，自己序列号seq=v，进入CLOSE-WAIT状态。
第三次挥手：客户端接收到服务器确认结果后，进入FIN-WAIT-2状态，此时服务器发送释放FIN=1信号，确认标志ACK=1.确认序号ack=u+1，自己序号seq=w,服务器进入LAST_ACK（最后确认状态）。
第四次挥手：客户端收到回复后，发送确认ACK=1，ack=w+1,自己的seq=u+1，客户端进入TIME-WAIT（时间等待）。客户端经过两个最长报文段寿命后，客户端CLOSE；服务端收到确认后，立刻进入close状态。

3.2 四次握手过程分析
第一次：客户端请求断开，seq=u
第二次：服务器确认客户端的断开请求ACK，ack=u+1,seq=v
第三次：服务器请求断开FIN，seq=w,ACK,ack=u+1
第四次：客户端确认服务器的断开ACK，ack=w+1,seq=u+1
四、其它问题
4.1为什么三次握手和四次挥手
三次握手时，服务器同时把ACK和SYN放在一起发送到客户端哪里。
四次挥手时，当收到对方的FIN报文时，仅仅表示对方不再发送数据了，但是还能接收数据，己方是否现在发送数据通道，还需上层来决定，因此，己方ACK和FIN一般都不会分开发送。
4.2为什么客户端最后还要等待2MSL？
客户端保证最后一次发送的ACK报文到服务器，如果服务器未收到，可以请求客户端重发，这样客户端有时间再发，重启2MSL计时。