面试连环炮系列(四):说说TCP的三次握手过程

  1. 说说TCP三次握手的过程?

    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。
  2. TCP的报文格式是怎么样的?
    重要字段:

    1. 序号:Seq序号,占32位,用来标识从TCP源端向目的端发送的字节流,发起方发送数据时对此进行标记。
    2. 确认序号:Ack序号,占32位,只有ACK标志位为1时,确认序号字段才有效,Ack=Seq+1。
    3. 标志位:共6个,即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等,具体含义如下:
      1. URG:紧急指针(urgent pointer)有效。
      2. ACK:确认序号有效。
      3. PSH:接收方应该尽快将这个报文交给应用层。
      4. RST:重置连接。
      5. SYN:发起一个新连接。
      6. FIN:释放一个连接。
  3. 为什么要三次握手,两次不可以吗?
    为了实现可靠数据传输,TCP协议的通信双方都必须维护一个序列号,以标识发送出去的数据包中,哪些是已经被对方收到的。三次握手的过程即是通信双方相互告知序列号起始值, 并确认对方已经收到了序列号起始值的必经步骤。如果只是两次握手,至多只有连接发起方的起始序列号能被确认,另一方选择的序列号则得不到确认.

  4. 如果已经建立了连接,但是客户端突然出现故障了怎么办?
    客户端如果出现故障,服务器不能一直等下去,白白浪费资源。服务端有一个保活计时器,每收到一次客户端的请求后都会重新复位这个计时器,时间通常是设置为2小时,若两小时还没有收到客户端的任何数据,服务器就会发送一个探测报文段,以后每隔75秒钟发送一次。若一连发送10个探测报文仍然没反应,服务器就认为客户端出了故障,就关闭连接。

  5. 再说说TCP的四次挥手的过程?
    由于TCP连接时全双工的,每个方向都必须要单独进行关闭,这一原则是当一方完成数据发送任务后,发送一个FIN来终止这一方向的连接,收到一个FIN只是意味着这一方向上没有数据流动了,即不会再收到数据了,但是在这个TCP连接上仍然能够发送数据,直到这一方向也发送了FIN。首先进行关闭的一方将执行主动关闭,而另一方则执行被动关闭。

    1. 第一次挥手:Client发送一个FIN,用来关闭Client到Server的数据传送,Client进入FIN_WAIT_1状态。
    2. 第二次挥手:Server收到FIN后,发送一个ACK给Client,确认序号为收到序号+1(与SYN相同,一个FIN占用一个序号),Server进入CLOSE_WAIT状态。
    3. 第三次挥手:Server发送一个FIN,用来关闭Server到Client的数据传送,Server进入LAST_ACK状态。
    4. 第四次挥手:Client收到FIN后,Client进入TIME_WAIT状态,接着发送一个ACK给Server,确认序号为收到序号+1,Server进入CLOSED状态,完成四次挥手。
  6. 为什么要四次挥手,三次不可以吗?
    因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后,可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的,SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时,当Server端收到FIN报文时,很可能并不会立即关闭SOCKET,所以只能先回复一个ACK报文,告诉Client端,"你发的FIN报文我收到了"。只有等到我Server端所有的报文都发送完了,我才能发送FIN报文,因此不能一起发送。故需要四步握手。

参考(部分摘抄的文字版权属于原作者):

https://blog.csdn.net/qq_38950316/article/details/81087809
https://www.cnblogs.com/Qing-840/p/9283367.html
https://blog.csdn.net/lengxiao1993/article/details/82771768

鸡汤:倒霉的时候,要悄悄熬过去,不要声张,否则会留下笑柄。

作者:编码砖家
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posted @ 2019-09-05 11:11  编码砖家  阅读(850)  评论(0编辑  收藏  举报