详解TCP三次握手与四次挥手
起因
昨晚模拟面试的时候,发现自己有很多细节没有照顾到位,然后还很飘。
感谢我的老师,九点下班后用他自己宝贵的时间帮我面试。
今天慢慢总结。
首先说一下,UDP没有三次握手和四次挥手,三次握手四次挥手是TCP的事情,不要混了。
重要字段
先别管啥握手挥手的,这几个字段先背一下。
1)序号(sequence number):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)确认号(acknowledgement number):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(Flags):共6个,即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等。具体含义如下:
URG:紧急指针(urgent pointer)有效。
ACK:确认序号有效。(这个)
PSH:接收方应该尽快将这个报文交给应用层。
RST:重置连接。
SYN:发起一个新连接。(这个)
FIN:释放一个连接。(这个)
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三次握手
所谓的三次握手即TCP连接的建立。这个连接必须是一方主动打开,另一方被动打开的。以下为客户端主动发起连接的图解:
四次挥手
为什么握手只要三次,挥手要四次?
TCP释放连接时之所以需要“四次挥手”,是因为FIN释放连接报文与ACK确认接收报文是分别由第二次和第三次"握手"传输的。
为何建立连接时一起传输,释放连接时却要分开传输?
建立连接时,被动方服务器端结束CLOSED阶段进入“握手”阶段并不需要任何准备,可以直接返回SYN和ACK报文,开始建立连接。释放连接时,被动方服务器,突然收到主动方客户端释放连接的请求时并不能立即释放连接,因为还有必要的数据需要处理,所以服务器先返回ACK确认收到报文,经过CLOSE-WAIT阶段准备好释放连接之后,才能返回FIN释放连接报文。
为什么客户端在TIME-WAIT阶段要等2MSL?
为的是确认服务器端是否收到客户端发出的ACK确认报文
当客户端发出最后的ACK确认报文时,并不能确定服务器端能够收到该段报文。所以客户端在发送完ACK确认报文之后,会设置一个时长为2MSL的计时器。MSL指的是Maximum Segment Lifetime:一段TCP报文在传输过程中的最大生命周期。2MSL即是服务器端发出为FIN报文和客户端发出的ACK确认报文所能保持有效的最大时长。
服务器端在1MSL内没有收到客户端发出的ACK确认报文,就会再次向客户端发出FIN报文;
如果客户端在2MSL内,再次收到了来自服务器端的FIN报文,说明服务器端由于各种原因没有接收到客户端发出的ACK确认报文。客户端再次向服务器端发出ACK确认报文,计时器重置,重新开始2MSL的计时;否则客户端在2MSL内没有再次收到来自服务器端的FIN报文,说明服务器端正常接收了ACK确认报文,客户端可以进入CLOSED阶段,完成“四次挥手”。
所以,客户端要经历时长为2SML的TIME-WAIT阶段;这也是为什么客户端比服务器端晚进入CLOSED阶段的原因。
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