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詳解TCP三次握手和四次揮手

時(shí)間:2012-03-09 13:12:38  作者:不思議游戲  瀏覽量:39

1、建立連接協(xié)議(三次握手)

(1)客戶端發(fā)送一個(gè)帶SYN標(biāo)志的TCP報(bào)文到服務(wù)器。這是三次握手過(guò)程中的報(bào)文1。

(2) 服務(wù)器端回應(yīng)客戶端的,這是三次握手中的第2個(gè)報(bào)文,這個(gè)報(bào)文同時(shí)帶ACK標(biāo)志和SYN標(biāo)志。因此它表示對(duì)剛才客戶端SYN報(bào)文的回應(yīng);同時(shí)又標(biāo)志SYN給客戶端,詢問(wèn)客戶端是否準(zhǔn)備好進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。

(3) 客戶必須再次回應(yīng)服務(wù)段一個(gè)ACK報(bào)文,這是報(bào)文段3。

2、連接終止協(xié)議(四次揮手)

由于TCP連接是全雙工的,因此每個(gè)方向都必須單獨(dú)進(jìn)行關(guān)閉。這原則是當(dāng)一方完成它的數(shù)據(jù)發(fā)送任務(wù)后就能發(fā)送一個(gè)FIN來(lái)終止這個(gè)方向的連接。收到一個(gè) FIN只意味著這一方向上沒(méi)有數(shù)據(jù)流動(dòng),一個(gè)TCP連接在收到一個(gè)FIN后仍能發(fā)送數(shù)據(jù)。首先進(jìn)行關(guān)閉的一方將執(zhí)行主動(dòng)關(guān)閉,而另一方執(zhí)行被動(dòng)關(guān)閉。

(1) TCP客戶端發(fā)送一個(gè)FIN,用來(lái)關(guān)閉客戶到服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳送(報(bào)文段4)。

(2) 服務(wù)器收到這個(gè)FIN,它發(fā)回一個(gè)ACK,確認(rèn)序號(hào)為收到的序號(hào)加1(報(bào)文段5)。和SYN一樣,一個(gè)FIN將占用一個(gè)序號(hào)。

(3) 服務(wù)器關(guān)閉客戶端的連接,發(fā)送一個(gè)FIN給客戶端(報(bào)文段6)。

(4) 客戶段發(fā)回ACK報(bào)文確認(rèn),并將確認(rèn)序號(hào)設(shè)置為收到序號(hào)加1(報(bào)文段7)。

CLOSED: 這個(gè)沒(méi)什么好說(shuō)的了,表示初始狀態(tài)。

LISTEN: 這個(gè)也是非常容易理解的一個(gè)狀態(tài),表示服務(wù)器端的某個(gè)SOCKET處于監(jiān)聽(tīng)狀態(tài),可以接受連接了。

SYN_RCVD: 這個(gè)狀態(tài)表示接受到了SYN報(bào)文,在正常情況下,這個(gè)狀態(tài)是服務(wù)器端的SOCKET在建立TCP連接時(shí)的三次握手會(huì)話過(guò)程中的一個(gè)中間狀態(tài),很短暫,基本上用netstat你是很難看到這種狀態(tài)的,除非你特意寫(xiě)了一個(gè)客戶端測(cè)試程序,故意將三次TCP握手過(guò)程中最后一個(gè)ACK報(bào)文不予發(fā)送。因此這種狀態(tài)時(shí),當(dāng)收到客戶端的ACK報(bào)文后,它會(huì)進(jìn)入到ESTABLISHED狀態(tài)。

SYN_SENT: 這個(gè)狀態(tài)與SYN_RCVD遙想呼應(yīng),當(dāng)客戶端SOCKET執(zhí)行CONNECT連接時(shí),它首先發(fā)送SYN報(bào)文,因此也隨即它會(huì)進(jìn)入到了SYN_SENT狀態(tài),并等待服務(wù)端的發(fā)送三次握手中的第2個(gè)報(bào)文。SYN_SENT狀態(tài)表示客戶端已發(fā)送SYN報(bào)文。

ESTABLISHED:這個(gè)容易理解了,表示連接已經(jīng)建立了。

FIN_WAIT_1: 這個(gè)狀態(tài)要好好解釋一下,其實(shí)FIN_WAIT_1和FIN_WAIT_2狀態(tài)的真正含義都是表示等待對(duì)方的FIN報(bào)文。而這兩種狀態(tài)的區(qū)別是:FIN_WAIT_1狀態(tài)實(shí)際上是當(dāng)SOCKET在ESTABLISHED狀態(tài)時(shí),它想主動(dòng)關(guān)閉連接,向?qū)Ψ桨l(fā)送了FIN報(bào)文,此時(shí)該SOCKET即進(jìn)入到FIN_WAIT_1狀態(tài)。而當(dāng)對(duì)方回應(yīng)ACK報(bào)文后,則進(jìn)入到FIN_WAIT_2狀態(tài),當(dāng)然在實(shí)際的正常情況下,無(wú)論對(duì)方何種情況下,都應(yīng)該馬上回應(yīng)ACK報(bào)文,所以FIN_WAIT_1狀態(tài)一般是比較難見(jiàn)到的,而FIN_WAIT_2狀態(tài)還有時(shí)常?梢杂胣etstat看到。

FIN_WAIT_2:上面已經(jīng)詳細(xì)解釋了這種狀態(tài),實(shí)際上FIN_WAIT_2狀態(tài)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(duì)方,我暫時(shí)還有點(diǎn)數(shù)據(jù)需要傳送給你,稍后再關(guān)閉連接。

TIME_WAIT: 表示收到了對(duì)方的FIN報(bào)文,并發(fā)送出了ACK報(bào)文,就等2MSL后即可回到CLOSED可用狀態(tài)了。如果FIN_WAIT_1狀態(tài)下,收到了對(duì)方同時(shí)帶FIN標(biāo)志和ACK標(biāo)志的報(bào)文時(shí),可以直接進(jìn)入到TIME_WAIT狀態(tài),而無(wú)須經(jīng)過(guò)FIN_WAIT_2狀態(tài)。

CLOSING: 這種狀態(tài)比較特殊,實(shí)際情況中應(yīng)該是很少見(jiàn),屬于一種比較罕見(jiàn)的例外狀態(tài)。正常情況下,當(dāng)你發(fā)送FIN報(bào)文后,按理來(lái)說(shuō)是應(yīng)該先收到(或同時(shí)收到)對(duì)方的ACK報(bào)文,再收到對(duì)方的FIN報(bào)文。但是CLOSING狀態(tài)表示你發(fā)送FIN報(bào)文后,并沒(méi)有收到對(duì)方的ACK報(bào)文,反而卻也收到了對(duì)方的FIN報(bào)文。什么情況下會(huì)出現(xiàn)此種情況呢?其實(shí)細(xì)想一下,也不難得出結(jié)論:那就是如果雙方幾乎在同時(shí)close一個(gè)SOCKET的話,那么就出現(xiàn)了雙方同時(shí)發(fā)送FIN報(bào)文的情況,也即會(huì)出現(xiàn)CLOSING狀態(tài),表示雙方都正在關(guān)閉SOCKET連接。

CLOSE_WAIT: 這種狀態(tài)的含義其實(shí)是表示在等待關(guān)閉。怎么理解呢?當(dāng)對(duì)方close一個(gè)SOCKET后發(fā)送FIN報(bào)文給自己,你系統(tǒng)毫無(wú)疑問(wèn)地會(huì)回應(yīng)一個(gè)ACK報(bào)文給對(duì)方,此時(shí)則進(jìn)入到CLOSE_WAIT狀態(tài)。接下來(lái)呢,實(shí)際上你真正需要考慮的事情是察看你是否還有數(shù)據(jù)發(fā)送給對(duì)方,如果沒(méi)有的話,那么你也就可以close這個(gè)SOCKET,發(fā)送FIN報(bào)文給對(duì)方,也即關(guān)閉連接。所以你在CLOSE_WAIT狀態(tài)下,需要完成的事情是等待你去關(guān)閉連接。

LAST_ACK: 這個(gè)狀態(tài)還是比較容易好理解的,它是被動(dòng)關(guān)閉一方在發(fā)送FIN報(bào)文后,最后等待對(duì)方的ACK報(bào)文。當(dāng)收到ACK報(bào)文后,也即可以進(jìn)入到CLOSED可用狀態(tài)了。

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