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奋斗在IT路上的小蜗牛。一步一步往上爬,爬到小牛,在到大牛,然后是神牛,然后是犇,然后就可以离开IT行业,回归大自然了。 远离IT,珍爱生命!!! 记录学习的点滴。
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1.TCP连接的建立
     
     设主机B运行一个服务器进程,它先发出一个被动打开命令,告诉它的TCP要准备接收客户进程的连续请求,然后服务进程就处于听的状态。不断检测是否有客户进程发起连续请求,如有,作出响应。设客户进程运行在主机A中,他先向自己的TCP发出主动打开的命令,表明要向某个IP地址的某个端口建立运输连接,过程如下:
     1)主机A的TCP向主机B的TCP发出连接请求报文段,其首部中的同步比特SYN应置1,同时选择一个序号x,表明在后面传送数据时的第一个数据字节的序号是x。
     2)主机B的TCP收到连接请求报文段后,如同意,则发挥确认。在确认报文段中应将SYN置为1,确认号应为x+1,同时也为自己选择一个序号y
     3)主机A的TCP收到此报文段后,还要向B给出确认,其确认号为y+1
     4)主机A的TCP通知上层应用进程,连接已经建立,当主机B的TCP收到主机A的确认后,也通知上层应用进程,连接建立。
 
2.TCP连接的释放
     
     在数据传输完毕之后,通信双方都可以发出释放连接的请求。释放连接的过程为如上图所示:
     1)数据传输结束后,主机A的应用进程先向其TCP发出释放连接请求,不在发送数据。TCP通知对方要释放从A到B的连接,将发往主机B的TCP报文段首部的终止比特FIN置为1,序号u等于已传送数据的最后一个字节的序号加1。
     2)主机B的TCP收到释放连接通知后发出确认,其序号为u+1,同时通知应用进程,这样A到B的连接就释放了,连接处于半关闭状态。主机B不在接受主机A发来的数据;但主机B还向A发送数据,主机A若正确接收数据仍需要发送确认。
     3)在主机B向主机A的数据发送结束后,其应用进程就通知TCP释放连接。主机B发出的连接释放报文段必须将终止比特置为1,并使其序号w等于前面已经传送过的数据的最后一个字节的序号加 1,还必须重复上次已发送过的ACK=u+1。
     4)主机A对主机B的连接释放报文段发出确认,将ACK置为1,ACK=w+1, seq=u+1。这样才把从B到A的反方向连接释放掉,主机A的TCP再向其应用进程报告,整个连接已经全部释放。
 
3.注意的问题
  • 三次握手建立连接时,发送方再次发送确认的必要性
    • 主要是为了防止已失效的连接请求报文段突然又传到了B,因而产生错误。假定出现一种异常情况,即A发出的第一个连接请求报文段并没有丢失,而是在某些网络结点长时间滞留了,一直延迟到连接释放以后的某个时间才到达B,本来这是一个早已失效的报文段。但B收到此失效的连接请求报文段后,就误认为是A又发出一次新的连接请求,于是就向A发出确认报文段,同意建立连接。假定不采用三次握手,那么只要B发出确认,新的连接就建立了,这样一直等待A发来数据,B的许多资源就这样白白浪费了。
  • 四次挥手释放连接时,等待2MSL的意义
    • 第一,为了保证A发送的最有一个ACK报文段能够到达B。这个ACK报文段有可能丢失,因而使处在LAST-ACK状态的B收不到对已发送的FIN和ACK报文段的确认。B会超时重传这个FIN和ACK报文段,而A就能在2MSL时间内收到这个重传的ACK+FIN报文段。接着A重传一次确认。
    • 第二,就是防止上面提到的已失效的连接请求报文段出现在本连接中,A在发送完最有一个ACK报文段后,再经过2MSL,就可以使本连接持续的时间内所产生的所有报文段都从网络中消失。
4.TCP的有限状态机
     连接的建立和释放所要求的步骤可以用一个有限状态机来表达,该状态机有11种状态。每一种状态中都存在一些合法的事件,当合法事件发生的时候,可能需要采取某个动作。当其他事件发生的时候,则报告一个错误。

状 态

描 述

CLOSED

关闭状态,没有连接活动或正在进行

LISTEN

监听状态,服务器正在等待连接进入

SYN RCVD

收到一个连接请求,尚未确认

SYN SENT

已经发出连接请求,等待确认

ESTABLISHED

连接建立,正常数据传输状态

FIN WAIT 1

(主动关闭)已经发送关闭请求,等待确认

FIN WAIT 2

(主动关闭)收到对方关闭确认,等待对方关闭请求

TIMED WAIT

完成双向关闭,等待所有分组死掉

CLOSING

双方同时尝试关闭,等待对方确认

CLOSE WAIT

(被动关闭)收到对方关闭请求,已经确认

LAST ACK

(被动关闭)等待最后一个关闭确认,并等待所有分组死掉

TCP建立与释放的变迁如图所示:

 

 

  • 客户进程变迁的过程(粗实线)
    • 连接建立:设一个主机的客户进程发起连接请求(主动打开),这时本地TCP实体就创建传输控制快(TCB),发送一个SYN为1的报文,进入SYN_SENT状态。当收到来自进程的SYN和ACK时,TCP就发送出三次握手中的最后一个ACK,进而进入连接已经建立的状态ESTABLISHED。
    • 连接释放:设运行客户进程主机本地TCP实体发送一个FIN置为1的报文,等待着确认ACK的到达,此时状态变为FIN_WAIT_1。当运行客户进程主机收到确认ACK时,则一个方向的连接已经关闭。状态变成FIN_WAIT_2。当运行客户进程的主机收到运行服务器进程的主机发送的FIN置为1的报文后,应响应确认ACK时,这是另一个连接关闭。但此时TCP还要等待一段时间后才删除原来建立的连接记录。返回到初始的CLOSED状态,这是为了保证原来连接上的所有分组都从网络中消失了。
  • 服务器进程变迁的过程(粗虚线)
    • 连接建立:服务器进程发出被动打开,进入监听状态LISTEN。当收到SYN置为1的连接请求报文后,发送确认ACK,并且报文中的SYN也置为1,然后进入SYN_RCVD状态。在收到三次握手最后一个确认ACK时,就转为ESTABLISHED状态。
    • 连接释放:当客户进程的数据已经传送完毕。就发出FIN置为1的报文给服务器进程,进入CLOSE_WAIT状态。服务器进程发送FIN报文段给客户进程,状态变为LAST_ACK状态。当收到客户进程的ACK时,服务器进程就释放连接。删除连接记录。回到原来的CLOSED状态。
posted on 2013-08-03 13:09 newwy 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏