前面close_wait狀態分析與time_wait狀態分析其實都是tcp斷開連線過程中的兩個狀態.本文繼續介紹下tcp連線三次握手,四次揮手的過程及其中間的狀態
三次握手原理:
第一次握手:客戶端傳送syn包(syn=j)到伺服器,等待伺服器確認.
第二次握手:伺服器收到syn包,必須確認(ack=j+1),同時自己傳送乙個syn包(syn=k),即syn+ack包.
第三次握手:客戶端收到伺服器的syn+ack包,向伺服器傳送確認包(ack=k+1).
圖示:clinet ----- syn(j) ----- server
server ----- ack(j+1) syn(k) ----- clinet
clinet ----- ack(k+1) ----- server
客戶端傳送syn包,進入syn_send狀態,伺服器收到sync包,進入syn_recv狀態.
客戶端收到伺服器端的syn+ack包進入established狀態.
伺服器端收到客戶機端的ack包,進入established狀態.
簡單的說:
客戶端問伺服器:你允許我和你建立連線麼?
伺服器端說:可以,那你也允許我和你建立連線麼?
客戶端說:可以.
於是,他們之間就建立起連線了.
四次分手原理:
由於tcp連線是全雙工的,因此每個方向都必須單獨進行關閉.這個原則是當一方完成它的資料傳送任務後就能傳送乙個fin來終止這個方向的連線.收到乙個 fin只意味著這一方向上沒有資料流動,乙個tcp連線在收到乙個fin後仍能傳送資料.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)客戶端a傳送乙個fin,用來關閉客戶a到伺服器b的資料傳送.
(2)伺服器b收到這個fin,它發回乙個ack,確認序號為收到的序號加1.
(3)伺服器b關閉與客戶端a的連線,傳送乙個fin給客戶端a.
(4)客戶端a發回ack報文確認,並將確認序號設定為收到序號加1.
圖示:clinet --- fin --- server
server --- ack --- clinet
server --- fin --- clinet
clinet --- ack --- server
客戶端主動關閉連線,傳送fin包,進入fin_wait_1狀態.接收端收到fin包,進入close_wait狀態.
客戶端收到伺服器的ack包,進入fin_wait_2狀態.
伺服器傳送fin包,進入last_ack狀態.客戶端接收到fin包,進入time_wait狀態
伺服器收到ack包,進入closed狀態.
簡單的說:
客戶端問伺服器:我們斷開連線吧?
伺服器端說:可以,我將不再接收你的資料.
伺服器端問伺服器:我將要跟你斷開連線了,可以吧?
客戶端說:可以.
客戶端說:可以.
於是,他們之間的連線就斷開了.
tcp連線正常建立和終止過程及對應狀態如圖:
這裡有個連線同時開啟的問題,跟前面文章中說的五元組問題一樣,很難出現,但如果指定本地和對方兩端的埠號還是能製造出這樣的情況.
兩端都是在syn_sent狀態下收到對方的syn包而進入syn_rcvd狀態,然後都會傳送syn+ack包,當兩端都會收到該包時,狀態會變成established.
圖示:clinet --- syn --- server server --- syn --- clinet
server --- syn+ack --- clinet clinet --- syn+ack --- server
tcp連線同時建立過程及對應狀態如圖:
繼續說下closing狀態,當兩端幾乎同時關閉連線時,兩端都是在fin_wait_1狀態下收到對方的fin包,會進入closing狀態.然後都會傳送最後的ack包.當兩端都會收到該包時,狀態會變成time_wait.
圖示:clinet --- fin --- server server --- fin --- clinet
server --- ack --- clinet clinet --- ack --- server
tcp連線同時關閉過程及對應狀態如圖:
還有個問題:為什麼建立連線協議是三次握手,而關閉連線卻是四次握手呢?
這是因為服務端的listen狀態下的socket當收到syn報文的建連請求後,它可以把ack和syn(ack起應答作用,而syn起同步作用)放在乙個報文裡來傳送.但關閉連線時,當收到對方的fin報文通知時,它僅僅表示對方沒有資料傳送給你了.但未必你所有的資料都全部傳送給對方了,所以你可以未必會馬上會關閉socket,也即你可能還需要傳送一些資料給對方之後,再傳送fin報文給對方來表示你同意現在可以關閉連線了,所以它這裡的ack報文和fin報文多數情況下都是分開傳送的.
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