TCP三次握手与四次挥手

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主要要记住TCP的各个状态和流程

 

1.握手过程中，TCP头部主要用到的部分有

序列号：解决网络包乱序

确认号：解决网络包丢失

标志位：(SYN, ACK, FIN, RST)不同标志位表示着不同含义

SYN为1时，表示希望创建连接；ACK为1时，确认号字段有效；

FIN为1时，表示希望断开连接；RST为1时，表示TCP连接出现异常，需要断开；

 

三次握手

一

最开始，服务端和客户端都处于CLOSE状态；然后服务端主动监听某个端口，处于 "LISTEN" 状态。

开始连接是先由客户端发起请求，随机生成一个 client_isn(客户端序列号)，把标志位SYN置为1，

表示请求建立连接，将报文发送给服务端，客户端便进入了 "SYN_SEND" 状态。

二

服务端接收到请求后，自己也初始化一个新序列号，一般称为server_isn; 并且在接收到报文的确认号里填上 client_isn + 1

并且把SYN和ACK都置为1.把该报文发送给客户端，服务端的状态变成 "SYN_REVD" 状态

三

客户接收到报文后，要告诉服务端，会在确认号上对server_isn + 1，并且将ACK置为1.

发送给服务端后，客户端状态为 "ESTABLISHED" 状态；服务端接收到客户端报文后，也进入了 "ESTABLISHED"状态。

 

知识点总结

1.两次握手只能保证客户端序列号被服务端成功接收，无法保证服务端信号是否被客户端接收。

2.序列号随机为了安全性，避免别人模拟造成网络攻击；随机性不同的位有用时间戳加其他id位之类的雪花算法，忘记了。

3.网络不可靠，中途丢包了怎么办

a.假如第一个包丢了，客户端发起连接的SYN请求丢了，客户端发出后迟迟收不到服务端ACK包，会周期性超时重传

b.假设第二个包丢了，服务端发送的SYN+ACK包丢了，服务端就迟迟收不到客户端的ACK包，也会周期性超时重传。

c.假设第三个包丢了，客户端进入了 "ESTABLISHED",此时服务端有3种情况

i.若客户端与服务端都还没发送数据，服务端会超时重传SYN+ACK包给客户端。

ii.若客户端将ACK + Data发送给服务端，那服务端就进入 "ESTABLISHED" 状态，并且接收客户端的Data数据。

iii.如果此时服务端要先发送数据了，但发送不了，服务端会一直周期性超时重传SYN + ACK

 

四次挥手(需要4次的主要原因：客户端第一次发送FIN之后，只表示客户不再发送数据给服务端；但它还具体数据接收能力)

一

假如客户端打算关闭连接，会发送FIN标志位的报文给服务端，发送完之后客户端进入了"FIN_WAIT_1"状态。

二

服务端接收到FIN报文后，回复ACK给客户端，服务端此时进入"CLOSE_WAIT"状态

三

客户端接收到服务端的ACK报文后，就进入了"FIN_WAIT_2"状态；

这时可能服务端还有数据要发给客户端，等发送完了，就发送FIN给客户端，自己就进入了"TIME_WAIT"状态。

四

客户端接收到服务端FIN报文后，回应ACK报文，自己就进入了"TIME_WAIT"状态；

服务端接收到客户端ACK报文后，服务端进入了"CLOSE"状态;

客户端在TIME_WAIT等到2MSL，也进入了"CLOSE"状态

 

知识点总结

1.TIME_WAIT的作用：

a.保证最后的ACK让对方接收到，如果没接收到会超时重发

b.在确保创建下一个新连接时，先前网络中残余数据都丢失(抛弃)，不会引发错乱数据

2.2MSL是多久：它是最大报文生存时间，不同系统默认不一样，windows为2分钟，linux 60秒。

linux下查看这个值目录为 'cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout'

可根据自己的需求去合理设置它的资源回收时间，不然它的状态过多，会占用内存资源。