三次握手
所謂的“三次握手”:為了對每次發送的資料量進行跟蹤與協商,確保資料段的發送和接收同步,
根據所接收到的資料量而確認資料發送、接收完畢后何時撤消聯系,并建立虛連接,
為了提供可靠的傳送,TCP在發送新的資料之前,以特定的順序將資料包的序號,并需要這些包傳送給目標機之后的確認訊息,
TCP總是用來發送大批量的資料,當應用程式在收到資料后要做出確認時也要用到TCP,
第一次
第一次握手:建立連接時,客戶端發送syn包(seq=j)到服務器,并進入SYN_SENT狀態,等待服務器確認;SYN:同步序列編號(Synchronize Sequence Numbers),第二次
第二次握手:服務器收到syn包,必須確認客戶的SYN(ack=j+1),同時自己也發送一個SYN包(seq=k),即SYN+ACK包,此時服務器進入SYN_RECV狀態,第三次
第三次握手:客戶端收到服務器的SYN+ACK包,向服務器發送確認包ACK(ack=k+1),此包發送完畢,客戶端和服務器進入ESTABLISHED(TCP連接成功)狀態,完成三次握手, 完成三次握手,客戶端與服務器開始傳送資料,在上述程序中,還有一些重要的概念: (1)未連接佇列 在三次握手協議中,服務器維護一個未連接佇列,該佇列為每個客戶端的SYN包(seq=j)開設一個條目,該條目表明服務器已收到SYN包,并向客戶發出確認,正在等待客戶的確認包,這些條目所標識的連接在服務器處于 Syn_RECV狀態,當服務器收到客戶的確認包時,洗掉該條目,服務器進入ESTABLISHED狀態, (2)Backlog引數 表示內核為相應套接字排隊的最大連接個數,SYN-ACK重傳次數 服務器發送完SYN-ACK包,如果未收到客戶確認包,服務器進行首次重傳,等待一段時間仍未收到客戶確認包,進行第二次重傳,如果重傳次數超過系統規定的最大重傳次數,系統將該連接資訊從半連接佇列中洗掉,注意,每次重傳等待的時間不一定相同, (3)半連接存活時間 是指半連接佇列的條目存活的最長時間,也即服務器從收到SYN包到確認這個報文無效的最長時間,該時間值是所有重傳請求包的最長等待時間總和,有時我們也稱半連接存活時間為Timeout時間、SYN_RECV存活時間,四次揮手
連接終止協議
由于TCP連接是全雙工的,因此每個方向都必須單獨進行關閉,這原則是當一方完成它的資料發送任務后就能發送一個FIN來終止這個方向的連接,收到一個 FIN只意味著這一方向上沒有資料流動,一個TCP連接在收到一個FIN后仍能發送資料,首先進行關閉的一方將執行主動關閉,而另一方執行被動關閉, (1) TCP客戶端發送一個FIN,用來關閉客戶到服務器的資料傳送, (2) 服務器收到這個FIN,它發回一個ACK,確認序號為收到的序號加1,和SYN一樣,一個FIN將占用一個序號, (3) 服務器關閉客戶端的連接,發送一個FIN給客戶端, (4) 客戶端發回ACK報文確認,并將確認序號設定為收到序號加1,Closed:表示初始狀態,
Listen:這個也是非常容易理解的一個狀態,表示服務器端的某個SOCKET處于監聽狀態,可以接受連接了
Syn_rcvd:這個狀態表示接受到了SYN報文,在正常情況下,這個狀態是服務器端的SOCKET在建立TCP連接時的三次握手會話程序中的一個中間狀態,很短暫,基本上用netstat你是很難看到這種狀態的,除非你特意寫了一個客戶端測驗程式,故意將三次TCP握手程序中最后一個ACK報文不予發送,因此這種狀態時,當收到客戶端的ACK報文后,它會進入到ESTABLISHED狀態
Syn_sent:這個狀態與SYN_RCVD遙相呼應,當客戶端SOCKET執行CONNECT連接時,它首先發送SYN報文,因此也隨即它會進入到了SYN_SENT狀態,并等待服務端的發送三次握手中的第2個報文,SYN_SENT狀態表示客戶端已發送SYN報文
Established:這個容易理解了,表示連接已經建立了,
Fin_wait_1:這個狀態要好好解釋一下,其實FIN_WAIT_1和FIN_WAIT_2狀態的真正含義都是表示等待對方的FIN報文,而這兩種狀態的區別是:Fin_wait_1狀態實際上是當SOCKET在ESTABLISHED狀態時,它想主動關閉連接,向對方發送了FIN報文,此時該SOCKET即進入到FIN_WAIT_1狀態,而當對方回應ACK報文后,則進入到FIN_WAIT_2狀態,當然在實際的正常情況下,無論對方何種情況下,都應該馬上回應ACK報文,所以FIN_WAIT_1狀態一般是比較難見到的,而FIN_WAIT_2狀態還有時常常可以用netstat看到,
FIN_WAIT_2:上面已經詳細解釋了這種狀態,實際上FIN_WAIT_2狀態下的SOCKET,表示半連接,也即有一方要求close連接,但另外還告訴對方,我暫時還有點資料需要傳送給你,稍后再關閉連接,
TIME_WAIT:表示收到了對方的FIN報文,并發送出了ACK報文,就等2MSL后即可回到CLOSED可用狀態了,如果FIN_WAIT_1狀態下,收到了對方同時帶FIN標志和ACK標志的報文時,可以直接進入到TIME_WAIT狀態,而無須經過FIN_WAIT_2狀態,
CLOSING:這種狀態比較特殊,實際情況中應該是很少見,屬于一種比較罕見的例外狀態,正常情況下,當你發送FIN報文后,按理來說是應該先收到(或同時收到)對方的ACK報文,再收到對方的FIN報文,但是CLOSING狀態表示你發送FIN報文后,并沒有收到對方的ACK報文,反而卻收到了對方的FIN報文,什么情況下會出現此種情況呢?其實細想一下,也不難得出結論:那就是如果雙方幾乎在同時close一個SOCKET的話,那么就出現了雙方同時發送FIN報文的情況,也就會出現CLOSING狀態,表示雙方都正在關閉SOCKET連接,CLOSE_WAIT:這種狀態的含義其實是表示在等待關閉,怎么理解呢?當對方close一個SOCKET后發送FIN報文給自己,你系統毫無疑問地會回應一個ACK報文給對方,此時則進入到CLOSE_WAIT狀態,接下來呢,實際上你真正需要考慮的事情是查看你是否還有資料發送給對方,如果沒有的話,那么你也就可以close這個SOCKET,發送FIN報文給對方,也即關閉連接,所以你在CLOSE_WAIT狀態下,需要完成的事情是等待你去關閉連接,
LAST_ACK:這個狀態還是比較容易好理解的,它是被動關閉一方在發送FIN報文后,最后等待對方的ACK報文,當收到ACK報文后,也即可以進入到CLOSED可用狀態了,著作權宣告:本文為博主原創文章,轉載請附上博文鏈接!
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