TCP的握手和挥手
三次握手
三次握手具体过程是什么?
客户端发送一个数据包
将SYN置成1,表示希望建立连接
这个包中的序列号是X
服务器收到客户端发来的数据包
通过SYN得知这是一个建立连接的请求
于是发送一个响应包
并将SYN和ACK标志成1,
假设发送包的序列号是是y
且确认序列号必须是x+1,表示收到了客户端发来的SYN请求
客户端收到服务端的响应包后需要进行确认
- 确认包中将ACK置为1,并将确认序列号设置为y+1。表示收到了服务端的SYN请求
为什么需要第三次握手?
主要是要两个目的:信息对等和防止超时
信息对等
防止超时
即防止出现请求超时,导致脏连接。假设发生了下面的情况:
- 客户端发送第一个请求,但是请求超时,报文依旧在网络上传输。
- 客户端发送了第二个请求,服务端成功接收到了
- 服务端发送确认报文,连接成功
- 传输数据完后,释放连接(两者就都不是SYN_CENT状态)
- 之后,超时请求到达服务端,然后服务端接收,建立脏连接
- 因为客户端不是SYN_CENT状态,直接丢弃服务端的确认报文,导致只有服务端单方面建立连接
如果是三次握手的情况,服务端即使收到了超时请求报文,但是如果客户端迟迟不发送确认报文,导致连接超时,不会带来脏数据
四次挥手
四次挥手具体过程是什么?
- 客户端想要关闭连接,传递FIN信号给服务端
- 客户端进入wait1状态
- 服务端应答了客户端,发送了ACK
- 告诉客户端可以断开,但是你要等我处理完数据
- 服务端进入close_wait状态
- 客户端发送服务端的确认报文后会进入wait2状态
- 服务端处理完数据,发送FIN信号
- 服务端进入了last_ack状态
- 客户端给服务端发送确认报文
- 客户端进入time_wait状态
- 服务端进入close状态
- 客户端经过2倍的MSL时间后,进入close状态
为什么需要四次挥手?
其实,我们可以把三次握手先看成次四次握手。
因为在握手中,我们可以将确认报文和SYN信号一起发送过去,合二为一。
但是挥手却不可以,因为这个过程客户端发送FIN信号后,虽然不可以发送数据,但是还可以接收服务端的数据。所以,不能合并。
为什么要等到2倍的MSL时间而不是直接关闭?
MSL表示报文最大的生存时间,即任何报文在网络上存在的最长时间,超过这个时间就会被丢弃
确保服务端成功接收到ACK报文
假设碰到最坏的情况,服务端没有接收到ACK报文,服务端就需要重新发送SYN(一个MSL),服务端接收ACK(一个MSL)
因此客户端为了确保对方能够收到ACK报文,所以必须要等待两被的MSL,然后关闭。
确保新连接不接受过期数据包
假设网络中有一个迟到的数据包,没有被服务端接收
断开连接后,客户端又在相同的端口与服务器进行了一个新的连接
那这个时候,迟到的数据包达到了服务端,服务端以为是新的客户端发送过来的消息。
那么通过,经过2倍的MSL足足可以让两个方向上的数据包都被丢弃
之后,建立的新连接就不过接收过期的数据包了
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参考:
- (码出高效:Java开发手册)
- https://www.bilibili.com/video/BV1C5411Y7dG
- https://www.zhihu.com/question/50584054?sort=created
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