计算机网络-TCP3次握手4次挥手

我就是我 2024-02-19 17:00 39阅读 0赞

《计算机网络》-第7版，谢希仁，读书的一些思考与个人理解

#### 为什么TCP建立连接是3次握手，断开连接却需要4次挥手？ ####

##### 1.1 建立连接 #####

图片取自《计算机网络-第7版》-谢希仁  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTA1OTc4MTk_size_16_color_FFFFFF_t_70]

1.  客户端第一次发送SYN同步报文、客户端序号seq=x给服务端，申请建立连接，此时客户端进入SYN\_SENT状态
2.  服务端收到SYN同步报文后，响应确认SYN同步报文、ACK确认报文、服务端序号seq=y、确认序号为对方序号ack=x+1给客户端，此时服务端进入SYN\_RECV状态
3.  服务端收到SYN同步报文后，响应ACK确认报文、客户端序号seq=x+1、确认序号为对方序号ack=y+1给客户端，此时服务端进入SYN\_RECV状态服务端收到SYN同步报文后，响应确认SYN报文以及ACK报文给客户端，此时服务端进入SYN\_RECV状态  
      
    客户端收到ACK响应报文后，发送ACK报文至服务端，此时客户端进入ESTAB-LISHED状态

##### 1.2 至此建立连接完成，为什么需要第三次握手？ #####

1.  如果第一次建立连接请求发送后，由于某些网络节点阻塞，超时重试发起第二次链接并完成数据传输，断开链接，此时第一次链接请求的阻塞结束，到达server，此时server响应确认ack，客户端此时已经断开了链接，不会有数据传输，而服务端则会一直等待客户端的数据传输，因为服务端已经认为建立链接成功了
2.  如果使用三次握手，当迟到的链接请求确认ack到达客户端时，客户端由于没有发起过链接请求会直接抛弃迟到的链接请求不响应服务端，服务端也就不会继续等待客户端的数据传输，当然服务端收不到客户端确认请求会有超时重试机制，但是不会创建新的链接，因为客户端此时没有发起过建立链接的请求。即使刚好此时客户端发起了建立新链接的请求，也是新的序列号，不会响应服务端旧序列号的ack

##### 2.1 断开连接 #####

![图片来源百度百科][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3UwMTA1OTc4MTk_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

1.  客户端发送FIN结束报文、客户端序号seq=u，此时客户端进入FIN-WAIT-1状态
2.  服务端响应ACK确认报文、服务端序号seq=v、确认序号为对方序号ack=u+1，此时服务端进入CLOSE-WAIT状态
3.  客户端收到ACK确认报文、服务端序号seq=v、确认序号ack=u+1，此时客户端进入FIN-WAIT-2状态
4.  至此客户端不再向服务端写入数据，但是仍然可以接收数据
5.  服务端完成数据写入后，向客户端发送FIN结束报文、ACK确认报文、服务端序号seq=w，确认序号为对方序号ack=u+1，此时服务端进入LAST-ACK状态
6.  客户端收到服务端的结束报文后发送ACK确认报文、客户端序号seq=u+1、确认序号ack=w+1，此时客户端进入TIME-WAIT状态，2MSL后进入CLOSED状态

##### 2.2 断开连接为什么需要4次挥手？ #####

1.  因为在出现数据报迟到时，不会出现建立链接时重复建立链接的场景，因为时断开链接，客户端关闭数据写通道后，服务端不会再接收客户端的数据写入请求，迟到的数据报也自然会被抛弃
2.  因为客户端发起关闭连接请求后，服务端可能还没有完成所有的客户端的数据写入。可以先响应客户端关闭写入我已收到，避免你客户端超时重传浪费资源。为什么不直接释放连接还要保留客户端的读取通道只关闭客户端的写通道？有可能服务端写入数据时出现异常还可能会发送数据给客户端要求客户端重传某些数据。所以客户端需要继续等待服务端发送关闭连接的请求。在服务端正确的完成数据写入后便发送请求至客户端要求关闭连接。客户端在发送最后一次握手的关闭请求后释放连接（会等待2MSL）。服务端收到客户端的关闭请求后释放连接。至此4次握手完毕

##### 2.3 为什么需要2MSL #####

1.  保证客户端发送的最后一个ACK请求可以到达服务端。如果服务端等待客户端能最后一个ACK超时后可以再次发送请求客户端重传最后一个ACK确认
2.  处理“已失效的报文段”场景。再经过2MSL之后，就可以使本连接持续时间内所有报文段都从网络中消失。避免下一个新连接收到上一个链接的旧报文段。

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