三次握手四次挥手

落日映苍穹つ 2023-06-27 03:43 2阅读 0赞

TCP在传输之前会进行三次沟通，一般称为“三次握手”，传完数据断开的时候要进行四次沟通，一般称为“四次挥手”。  
两个序号和三个标志位：  
（1）序号：seq序号，占32位，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）标志位：共6个，即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等，具体含义如下：  
（A）URG：紧急指针（urgent pointer）有效。  
（B）ACK：确认序号有效。  
（C）PSH：接收方应该尽快将这个报文交给应用层。  
（D）RST：重置连接。  
（E）SYN：发起一个新连接。  
（F）FIN：释放一个连接。  
ACK、SYN和FIN这些大写的单词表示标志位，其值要么是1，要么是0；ack、seq小写的单词表示序号。  
三次握手的过程如下： 客户端发送SYN（SEQ=x）报文给服务器端，进入SYN\_SEND状态。 服务器端收到SYN报文，回应一个SYN （SEQ=y）ACK(ACK=x+1）报文，进入SYN\_RECV状态。 客户端收到服务器端的SYN报文，回应一个ACK(ACK=y+1）报文，进入Established状态。 三次握手完成，TCP客户端和服务器端成功地建立连接，可以开始传输数据了。 数据传输：  
每传递一次消息，服务端都会告诉客户端说收到消息了。这样确保数据不会丢失。因此我们 说TCP是可靠地面向连接(连接一直连着)的传输协议  
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通俗的说法

Client：嘿，李四，是我，听到了吗？  
Server：我听到了，你能听到我的吗?  
Client：好的，我们互相都能听到对方的话，我们的通信可以开始了。  
四次挥手  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0pPS0VSMTAwNg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
当被动方收到主动方的FIN报文通知时，它仅仅表示主动方没有数据再发送给被动方了。但未必被动方所有的数据都完整的发送给了主动方，所以被动方不会马上关闭SOCKET,它可能还需要发送一些数据给主动方后，再发送FIN报文给主动方，告诉主动方同意关闭连接，所以这里的ACK报文和FIN报文多数情况下都是分开发送的。

2.原理：  
（1）第一次挥手：Client发送一个FIN，用来关闭Client到Server的数据传送，Client进入FIN\_WAIT\_1状态。  
（2）第二次挥手：Server收到FIN后，发送一个ACK给Client，确认序号为收到序号+1（与SYN相同，一个FIN占用一个序号），Server进入CLOSE\_WAIT状态。  
（3）第三次挥手：Server发送一个FIN，用来关闭Server到Client的数据传送，Server进入LAST\_ACK状态。  
（4）第四次挥手：Client收到FIN后，Client进入TIME\_WAIT状态，接着发送一个ACK给Server，确认序号为收到序号+1，Server进入CLOSED状态，完成四次挥手  
通俗的说法  
Client：我所有东西都说完了  
Server：我已经全部听到了，但是等等我，我还没说完  
Server：好了，我已经说完了  
Client：好的，那我们的通信结束l  
上面简单的介绍了一下什么叫三次握手和四次挥手，下面是几道相关的**面试题**  
第一题：为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次挥手？  
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。  
第二题：为什么不能用两次握手进行连接？  
答：3次握手完成两个重要的功能，既要双方做好发送数据的准备工作(双方都知道彼此已准备好)，也要允许双方就初始序列号进行协商，这个序列号在握手过程中被发送和确认。  
现在把三次握手改成仅需要两次握手，死锁是可能发生的。作为例子，考虑计算机S和C之间的通信，假定C给S发送一个连接请求分组，S收到了这个分组，并发 送了确认应答分组。按照两次握手的协定，S认为连接已经成功地建立了，可以开始发送数据分组。可是，C在S的应答分组在传输中被丢失的情况下，将不知道S 是否已准备好，不知道S建立什么样的序列号，C甚至怀疑S是否收到自己的连接请求分组。在这种情况下，C认为连接还未建立成功，将忽略S发来的任何数据分 组，只等待连接确认应答分组。而S在发出的分组超时后，重复发送同样的分组。这样就形成了死锁。  
第三题：如果已经建立了连接，但是客户端突然出现故障了怎么办？  
TCP还设有一个保活计时器，显然，客户端如果出现故障，服务器不能一直等下去，白白浪费资源。服务器每收到一次客户端的请求后都会重新复位这个计时器，时间通常是设置为2小时，若两小时还没有收到客户端的任何数据，服务器就会发送一个探测报文段，以后每隔75秒钟发送一次。若一连发送10个探测报文仍然没反应，服务器就认为客户端出了故障，接着就关闭连接。

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