网络基础—三次握手与四次挥手

悠悠 2022-05-20 05:47 188阅读 0赞

#### 三次握手 ####

**基本过程：**  
![这里写图片描述][70]  
**原理：**

*  第一次握手：客户端将SYN设置为1，表示要建立一个新的连接，并随机产生一个序列值Seq=M，并将该数据包发给服务器客户端进入FIN\_SEND状态；
 *  第二次握手：服务器收到数据包后由标志位SYN=1知道客户端要建立一个连接，服务器将确认ACK和SYN都置为1，ack=M+1并随机产生一个Seq=N，并将该数据包发给客户端，服务器进入SYN\_RCVD状态；
 *  第三次握手：客户端收到确认后，检查ack是否为M+1，ACK是否为1，服务器有时候不同意建立一个连接（有可能达到了服务器建立客户端的上线），那么这里的ACK=0，表示无效，如果正确，则建立成功，客户端和服务器都进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，随后服务器和客户端之间就开始传输数据。

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*  问题：为什么是三次握手而不是两次握手呢？

> 三次握手可以简单看做是客户发送请求，服务器对客户的请求进行确认，客户对服务器的确认再进行确认。

如果采用两次握手，假设下面这种情况，客户向服务器发送请求，服务器没有对客户的请求进行确认（因为网络的延迟他可能没有收到这个请求）
    客户收不到这个确认于是过一段时间他在向服务器发起连接请求并顺利完成数据传输，但是过了一段时间这个请求到达了服务器而服务器误以为这是
    一个新的连接请求于是对这个请求进行确认并发送确认给客户但是客户没有发起过连接请求因此它不会理会服务器的确认，服务器以为这个连接已经
    建立好了于是一直等待客户发送数据，这样就会造成服务器的资源浪费。如果采用三次握手上述情况客户不会向服务器的确认进行确认，这样服务器收
    不到确认它就知道客户没有要发起请求的连接，于是不会再等待。

> 三次握手主要是为了防止已失效的连接请求报文突然到达服务器，造成服务器的等待和资源的浪费。

#### 四次挥手 ####

**基本过程：**  
![这里写图片描述][70 1]  
**原理：**

*  第一次挥手：客户端发起一个FIN和一个Seq=M，要求关闭客户端到服务器之间的数据传递，客户端进入FIN\_WAIT1状态；
 *  第二次挥手：服务器收到FIN后，发送一个ACK=1,和ack=M+1表示知道了，进入CLOSE\_WAIT状态；
 *  第三次挥手：当服务器的数据传递完后，再发送一个FIN和一个Seq=N来确定断开连接，等待最后一个ACK的到来；
 *  第四次挥手：此时一直等待的客户端接收到FIN信号表示服务器也要断开了，没数据传送了，变发送一个ACK和ack=N+1，主动断开了然后服务器也就被动断开了；

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问题：为啥是四次挥手呢？

> 在三次握手的过程中，SYN和ACK是一起发送的但是在四次挥手的时候FIN和ACK却不是一起发送的而是分开发送的，为什么呢？？？  
> 那是因为啊，TCP连接是全双工的也就是说接收到FIN只是说没有数据再发过来但是还是可以发送数据的，也就是接受到一个FIN只是  
> 关闭了一个方向的数据传输，另一个方向还可以继续发送数据。在四次挥手的时候也是这样前两次挥手只是确认关闭了一个方向的数据，  
> 加上后面两次挥手才真正的关闭了整个全双工连接。

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> 当socket在ESTABISHED状态时，他想主动关闭连接于是向对方发送FIN请求，发送完FIN请求后它处于FIN\_WAIT\_1状态，当对方确认ACK报  
> 文后则处于FIN\_WAIT\_2状态。FIN\_WAIT\_2表示半连接，也就是有一方要求关闭连接，另一方收到请求但是告诉她我还有一些数据要发送稍  
> 后会关闭。TIME\_WAIT状态表示收到对方的FIN并发送出ACK.如果三次握手可能在关闭后还有一个方向没有关闭。

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*  最后一个问题:为什么TIME\_WAIT状态还需要等2MSL后才能返回到CLOSED状态？

> TCP的可靠性会根据请求问答机制，四次挥手的时候，最后一条报文是否到达是不可靠的，也就是我们都已经同意关闭连接  
> 了，服务器已经向客户端发送了FIN，这时候服务器就等着收到最后一个ACK然后断开连接，但是客户端发送的最后一条报  
> 文完全是有可能没有发送到服务器的，服务器有段时间没有收到客户端发送回来的ACK，它肯定会重新发送一次FIN，如果这  
> 个时候客户端发送完ACK就直接切为CLOSED的状态，肯定就收不到服务器发过来的FIN了，所以TIME\_WAIT状态多等2MSL的作  
> 用就是重新发送可能丢失的最后一个ACK报文，完成断开连接。

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