三次握手

所謂三次握手（Three-Way Handshake）即建立TCP連接，就是指建立一個TCP連接時，需要客戶端和服務(wù)端總共發(fā)送3個包以確認(rèn)連接的建立。好比兩個人在打電話：

Client: "喂，你能聽得到嗎？"

Server: "我聽得到，你聽得到我嗎？"

Client: "我能聽到你，今天balabala..."

建立連接(三次握手)的過程:

1.客戶端發(fā)送一個帶SYN標(biāo)志的TCP報文到服務(wù)器。這是上圖中三次握手過程中的段1?？蛻舳税l(fā)出SYN位表示連接請求。序號是1000，這個序號在網(wǎng)絡(luò)通訊中用作臨時的地址，每發(fā)一個數(shù)據(jù)字節(jié)，這個序號要加1，這樣在接收端可以根據(jù)序號排出數(shù)據(jù)包的正確順序，也可以發(fā)現(xiàn)丟包的情況。

另外，規(guī)定SYN位和FIN位也要占一個序號，這次雖然沒發(fā)數(shù)據(jù)，但是由于發(fā)了SYN位，因此下次再發(fā)送應(yīng)該用序號1001。

mss表示最大段尺寸，如果一個段太大，封裝成幀后超過了鏈路層的最大長度，就必須在IP層分片，為了避免這種情況，客戶端聲明自己的最大段尺寸，建議服務(wù)器端發(fā)來的段不要超過這個長度。

2.服務(wù)器端回應(yīng)客戶端，是三次握手中的第2個報文段，同時帶ACK標(biāo)志和SYN標(biāo)志。表示對剛才客戶端SYN的回應(yīng)；同時又發(fā)送SYN給客戶端，詢問客戶端是否準(zhǔn)備好進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。

服務(wù)器發(fā)出段2，也帶有SYN位，同時置ACK位表示確認(rèn)，確認(rèn)序號是1001，表示“我接收到序號1000及其以前所有的段，請你下次發(fā)送序號為1001的段”，也就是應(yīng)答了客戶端的連接請求，同時也給客戶端發(fā)出一個連接請求，同時聲明最大尺寸為1024。

3.客戶必須再次回應(yīng)服務(wù)器端一個ACK報文，這是報文段3。

客戶端發(fā)出段3，對服務(wù)器的連接請求進(jìn)行應(yīng)答，確認(rèn)序號是8001。在這個過程中，客戶端和服務(wù)器分別給對方發(fā)了連接請求，也應(yīng)答了對方的連接請求，其中服務(wù)器的請求和應(yīng)答在一個段中發(fā)出。

因此一共有三個段用于建立連接，稱為“三方握手”。在建立連接的同時，雙方協(xié)商了一些信息，例如，雙方發(fā)送序號的初始值、最大段尺寸等。

數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程:

1.客戶端發(fā)出段4，包含從序號1001開始的20個字節(jié)數(shù)據(jù)。

2.服務(wù)器發(fā)出段5，確認(rèn)序號為1021，對序號為1001-1020的數(shù)據(jù)表示確認(rèn)收到，同時請求發(fā)送序號1021開始的數(shù)據(jù)，服務(wù)器在應(yīng)答的同時也向客戶端發(fā)送從序號8001開始的10個字節(jié)數(shù)據(jù)。

3.客戶端發(fā)出段6，對服務(wù)器發(fā)來的序號為8001-8010的數(shù)據(jù)表示確認(rèn)收到，請求發(fā)送序號8011開始的數(shù)據(jù)。

在數(shù)據(jù)傳輸過程中，ACK和確認(rèn)序號是非常重要的，應(yīng)用程序交給TCP協(xié)議發(fā)送的數(shù)據(jù)會暫存在TCP層的發(fā)送緩沖區(qū)中，發(fā)出數(shù)據(jù)包給對方之后，只有收到對方應(yīng)答的ACK段才知道該數(shù)據(jù)包確實(shí)發(fā)到了對方，可以從發(fā)送緩沖區(qū)中釋放掉了，如果因為網(wǎng)絡(luò)故障丟失了數(shù)據(jù)包或者丟失了對方發(fā)回的ACK段，經(jīng)過等待超時后TCP協(xié)議自動將發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)包重發(fā)。

四次揮手

所謂四次揮手（Four-Way-Wavehand）即終止TCP連接，就是指斷開一個TCP連接時，需要客戶端和服務(wù)端總共發(fā)送4個包以確認(rèn)連接的斷開。在socket編程中，這一過程由客戶端或服務(wù)器任一方執(zhí)行close來觸發(fā)。好比兩個人打完電話要掛斷：

Client: "我要說的事情都說完了，我沒事了。掛啦？"

Server: "等下，我還有一個事兒。Balabala…"

Server: "好了，我沒事兒了。掛了啊。"

Client: "ok！拜拜"

關(guān)閉連接(四次握手)的過程:

由于TCP連接是全雙工的，因此每個方向都必須單獨(dú)進(jìn)行關(guān)閉。這原則是當(dāng)一方完成它的數(shù)據(jù)發(fā)送任務(wù)后就能發(fā)送一個FIN來終止這個方向的連接。收到一個 FIN只意味著這一方向上沒有數(shù)據(jù)流動，一個TCP連接在收到一個FIN后仍能發(fā)送數(shù)據(jù)。首先進(jìn)行關(guān)閉的一方將執(zhí)行主動關(guān)閉，而另一方執(zhí)行被動關(guān)閉。

1. 客戶端發(fā)出段7，F(xiàn)IN位表示關(guān)閉連接的請求。

2. 服務(wù)器發(fā)出段8，應(yīng)答客戶端的關(guān)閉連接請求。

3. 服務(wù)器發(fā)出段9，其中也包含F(xiàn)IN位，向客戶端發(fā)送關(guān)閉連接請求。

4. 客戶端發(fā)出段10，應(yīng)答服務(wù)器的關(guān)閉連接請求。

建立連接的過程是三次握手，而關(guān)閉連接通常需要4個段，服務(wù)器的應(yīng)答和關(guān)閉連接請求通常不合并在一個段中，因為有連接半關(guān)閉的情況，這種情況下客戶端關(guān)閉連接之后就不能再發(fā)送數(shù)據(jù)給服務(wù)器了，但是服務(wù)器還可以發(fā)送數(shù)據(jù)給客戶端，直到服務(wù)器也關(guān)閉連接為止。

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