深度剖析TCP/IP三次握手,四次断开

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在 TCP/IP 协议中, TCP 协议提供可靠的连接服务,采用三次握手建立一个连接,如图 1 所示。  
( 1 )第一次握手:建立连接时,客户端 A 发送 SYN 包( SYN=j )到服务器 B ,并进入 SYN_SEND 状态,等待服务器 B 确认。  
( 2 )第二次握手:服务器 B 收到 SYN 包,必须确认客户 A 的 SYN ( ACK=j+1 ),同时自己也发送一个 SYN 包(SYN=k ),即 SYN+ACK 包,此时服务器 B 进入 SYN_RECV 状态。  
( 3 )第三次握手:客户端 A 收到服务器 B 的 SYN + ACK 包,向服务器 B 发送确认包 ACK ( ACK=k+1 ),此包发送完毕,客户端 A 和服务器 B 进入 ESTABLISHED 状态,完成三次握手。  
完成三次握手,客户端与服务器开始传送数据。  

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                               图 1 TCP 三次握手建立连接  
由于 TCP 连接是全双工的,因此每个方向都必须单独进行关闭。这个原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN 来终止这个方向的连接。收到一个 FIN 只意味着这一方向上没有数据流动,一个 TCP 连接在收到一个 FIN 后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭,而另一方执行被动关闭。  
( 1 )客户端 A 发送一个 FIN ,用来关闭客户 A 到服务器 B 的数据传送(报文段 4 )。  
( 2 )服务器 B 收到这个 FIN ,它发回一个 ACK ,确认序号为收到的序号加 1 (报文段 5 )。和 SYN 一样,一个FIN 将占用一个序号。  
( 3 )服务器 B 关闭与客户端 A 的连接,发送一个 FIN 给客户端 A (报文段 6 )。  
( 4 )客户端 A 发回 ACK 报文确认,并将确认序号设置为收到序号加 1 (报文段 7 )。  
TCP 采用四次挥手关闭连接如图 2 所示。  

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                               图 2  TCP 四次挥手关闭连接  
1 .为什么建立连接协议是三次握手,而关闭连接却是四次握手呢?  
这是因为服务端的 LISTEN 状态下的 SOCKET 当收到 SYN 报文的建连请求后,它可以把 ACK 和 SYN ( ACK 起应答作用,而 SYN 起同步作用)放在一个报文里来发送。但关闭连接时,当收到对方的 FIN 报文通知时,它仅仅表示对方没有数据发送给你了;但未必你所有的数据都全部发送给对方了,所以你可以未必会马上会关闭 SOCKET, 也即你可能还需要发送一些数据给对方之后,再发送 FIN 报文给对方来表示你同意现在可以关闭连接了,所以它这里的 ACK 报文和 FIN报文多数情况下都是分开发送的。  
2 .为什么 TIME_WAIT 状态还需要等 2MSL 后才能返回到 CLOSED 状态?  
这是因为虽然双方都同意关闭连接了,而且握手的 4 个报文也都协调和发送完毕,按理可以直接回到 CLOSED 状态(就好比从 SYN_SEND 状态到 ESTABLISH 状态那样);但是因为我们必须要假想网络是不可靠的,你无法保证你最后发送的 ACK 报文会一定被对方收到,因此对方处于 LAST_ACK 状态下的 SOCKET 可能会因为超时未收到 ACK 报文,而重发 FIN 报文,所以这个 TIME_WAIT 状态的作用就是用来重发可能丢失的 ACK 报文

原文地址:https://www.cnblogs.com/persist/p/3166225.html