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TCP 三次握手和四次挥手

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cxuan edited this page Jun 25, 2020 · 1 revision

TCP 三次握手和四次挥手也是面试题的热门考点，它们分别对应 TCP 的连接和释放过程。下面就来简单认识一下这两个过程

TCP 三次握手

在了解具体的流程前，我们需要先认识几个概念

消息类型 描述
SYN 这个消息是用来初始化和建立连接的。
ACK 帮助对方确认收到的 SYN 消息
SYN-ACK 本地的 SYN 消息和较早的 ACK 数据包
FIN 用来断开连接

  • SYN：它的全称是 Synchronize Sequence Numbers，同步序列编号。是 TCP/IP 建立连接时使用的握手信号。在客户机和服务器之间建立 TCP 连接时，首先会发送的一个信号。客户端在接受到 SYN 消息时，就会在自己的段内生成一个随机值 X。

  • SYN-ACK：服务器收到 SYN 后，打开客户端连接，发送一个 SYN-ACK 作为答复。确认号设置为比接收到的序列号多一个，即 X + 1，服务器为数据包选择的序列号是另一个随机数 Y。

  • ACK：Acknowledge character, 确认字符，表示发来的数据已确认接收无误。最后，客户端将 ACK 发送给服务器。序列号被设置为所接收的确认值即 Y + 1。

如果用现实生活来举例的话就是

小明 - 客户端 小红 - 服务端

  • 小明给小红打电话，接通了后，小明说喂，能听到吗，这就相当于是连接建立。
  • 小红给小明回应，能听到，你能听到我说的话吗，这就相当于是请求响应。
  • 小明听到小红的回应后，好的，这相当于是连接确认。在这之后小明和小红就可以通话/交换信息了。

TCP 四次挥手

在连接终止阶段使用四次挥手，连接的每一端都会独立的终止。下面我们来描述一下这个过程。

  • 首先，客户端应用程序决定要终止连接(这里服务端也可以选择断开连接)。这会使客户端将 FIN 发送到服务器，并进入 FIN_WAIT_1 状态。当客户端处于 FIN_WAIT_1 状态时，它会等待来自服务器的 ACK 响应。
  • 然后第二步，当服务器收到 FIN 消息时，服务器会立刻向客户端发送 ACK 确认消息。
  • 当客户端收到服务器发送的 ACK 响应后，客户端就进入 FIN_WAIT_2 状态，然后等待来自服务器的 FIN 消息
  • 服务器发送 ACK 确认消息后，一段时间（可以进行关闭后）会发送 FIN 消息给客户端，告知客户端可以进行关闭。
  • 当客户端收到从服务端发送的 FIN 消息时，客户端就会由 FIN_WAIT_2 状态变为 TIME_WAIT 状态。处于 TIME_WAIT 状态的客户端允许重新发送 ACK 到服务器为了防止信息丢失。客户端在 TIME_WAIT 状态下花费的时间取决于它的实现，在等待一段时间后，连接关闭，客户端上所有的资源（包括端口号和缓冲区数据）都被释放。

还是可以用上面那个通话的例子来进行描述

  • 小明对小红说，我所有的东西都说完了，我要挂电话了。
  • 小红说，收到，我这边还有一些东西没说。
  • 经过若干秒后，小红也说完了，小红说，我说完了，现在可以挂断了
  • 小明收到消息后，又等了若干时间后，挂断了电话。
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