1. TCP建立连接的三次握手
(1)第一次握手:Client将标志位SYN置为1,随机产生一个值seq=J,并将该数据包发送给Server,Client进入SYN_SENT状态,等待Server确认。
(2)第二次握手:Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接,Server将标志位SYN和ACK都置为1,ack=J+1,随机产生一个值seq=K,并将该数据包发送给Client以确认连接请求,Server进入SYN_RCVD状态。
(3)第三次握手:Client收到确认后,检查ack是否为J+1,ACK是否为1,如果正确则将标志位ACK置为1,ack=K+1,并将该数据包发送给Server,Server检查ack是否为K+1,ACK是否为1,如果正确则连接建立成功,Client和Server进入ESTABLISHED状态,完成三次握手,随后Client与Server之间可以开始传输数据了。
过程如下图所示:
2. TCP断开连接的四次挥手
第一次挥手:主机1(可以是客户端,也可以是服务器端),设置Sequence Number
和Acknowledgment Number
,向主机2发送一个FIN
报文段;此时,主机1进入FIN_WAIT_1
状态;这表示主机1没有数据要发送给主机2了;
第二次挥手:主机2收到了主机1发送的FIN
报文段,向主机1回一个ACK
报文段,Acknowledgment Number
为Sequence Number
加1;主机1进入FIN_WAIT_2
状态;主机2告诉主机1,我也没有数据要发送了,可以进行关闭连接了;
第三次挥手:主机2向主机1发送FIN
报文段,请求关闭连接,同时主机2进入CLOSE_WAIT
状态;
第四次挥手:主机1收到主机2发送的FIN
报文段,向主机2发送ACK
报文段,然后主机1进入TIME_WAIT
状态;主机2收到主机1的ACK
报文段以后,就关闭连接;此时,主机1等待2MSL后依然没有收到回复,则证明Server端已正常关闭,那好,主机1也可以关闭连接了。
三次握手、四次挥手完整图:
问题
1.为什么TIME_WAIT状态需要经过2MSL(最大报文段生存时间)才能返回到CLOSE状态?
MSL是Maximum Segment Lifetime英文的缩写,中文可以译为“报文最大生存时间”,他是任何报文在网络上存在的最长时间,超过这个时间报文将被丢弃。2MSL 即是2倍的“报文最大最大生存时间“
虽然按道理,四个报文都发送完毕,我们可以直接进入CLOSE状态了,但是我们必须假象网络是不可靠的,有可以最后一个ACK丢失。所以TIME_WAIT状态就是用来重发可能丢失的ACK报文。
2.client发送完最后一个ack之后,进入time_wait状态,但是他怎么知道server有没有收到这个ack呢?莫非sever也要等待一段时间,如果收到了这个ack就close,如果没有收到就再发一个fin给client?这么说server最后也有一个time_wait哦?
因为网络原因,主动关闭的一方发送的这个ACK包很可能延迟,从而触发被动连接一方重传FIN包。极端情况下,这一去一回,就是两倍的MSL时长。如果主动关闭的一方跳过TIME_WAIT直接进入CLOSED,或者在TIME_WAIT停留的时长不足两倍的MSL,那么当被动关闭的一方早先发出的延迟包到达后,就可能出现类似下面的问题:1.旧的TCP连接已经不存在了,系统此时只能返回RST包2.新的TCP连接被建立起来了,延迟包可能干扰新的连接,这就是为什么time_wait需要等待2MSL时长的原因。