本文主要講述的是
1、tcp協議三次握手原理,以及為什麼要三次握手,兩次握手帶來的不利後果。
2、tcp協議四次揮手原理,為什麼要四次揮手。
tcp協議三次握手原理:
首先,給張,建立tcp三次握手的直觀印象。
!(
(1)syn:同步序號
(2)ack:應答回覆
(3)rst:復位連線,消除舊有的同步序號
(4)psh:盡可能的將資料送往接收程序
(5)fin:傳送方完成資料傳送
(6)urg
從圖中,可以看出三次握手的基本步驟是:
第一次握手:客戶端向伺服器端傳送連線請求包syn(syn=j),等待伺服器回應;
第二次握手:伺服器端收到客戶端連線請求包syn(syn=j)後,將客戶端的請求包syn(syn=j)放入到自己的未連線佇列,此時伺服器需要傳送兩個包給客戶端;
(1)向客戶端傳送確認自己收到其連線請求的確認包ack(ack=j+1),向客戶端表明已知道了其連線請求
(2)向客戶端傳送連線詢問請求包syn(syn=k),詢問客戶端是否已經準備好建立連線,進行資料通訊;
即在第二次握手時伺服器向客戶端傳送ack(ack=j+1)和syn(syn=k)包,此時伺服器進入syn_recv狀態。
第三次握手:客戶端收到伺服器的ack(ack=j+1)和syn(syn=k)包後,知道了伺服器同意建立連線,此時需要傳送連線已建立的訊息給伺服器;
向伺服器傳送連線建立的確認包ack(ack=k+1),回應伺服器的syn(syn=k)告訴伺服器,我們之間已經建立了連線,可以進行資料通訊。
ack(ack=k+1)包傳送完畢,伺服器收到後,此時伺服器與客戶端進入established狀態,開始進行資料傳送。
為什麼不能只兩次握手?
有了三次握手的詳細步驟,就可以分析為什麼需要三次握手而不是兩次握手了。
三次握手的目的:消除舊有連線請求的syn訊息對新連線的干擾,同步連線雙方的序列號和確認號並交換tcp 視窗大小資訊。
設想:如果只有兩次握手,那麼第二次握手後伺服器只向客戶端傳送ack包,此時客戶端與伺服器端建立連線。在這種握手規則下:
假設:如果傳送網路阻塞,由於tcp/ip協議定時重傳機制,b向a傳送了兩次syn請求,分別是x1和x2,且因為阻塞原因,導致x1連線請求和x2連線請求的tcp視窗大小和資料報文長度不一致,如果最終x1達到a,x2丟失,此時a同b建立了x1的連線,這個時候,因為ab已經連線,b無法知道是請求x1還是請求x2同b連線,如果b預設是最近的請求x2同a建立了連線,此時b開始向a傳送資料,資料報文長度為x2定義的長度,視窗大小為x2定義的大小,而a建立的連線是x1,其資料報長度大小為x1,tcp視窗大小為x1定義,這就會導致a處理資料時出錯。
很顯然,如果a接收到b的請求後,a向b傳送syn請求y3(y3的視窗大小和資料報長度等資訊為x1所定義),確認了連線建立的視窗大小和資料報長度為x1所定義,a再次確認回答建立x1連線,然後開始相互傳送資料,那麼就不會導致資料處理出錯了。
tcp協議釋放連線需四次揮手
先看圖,直觀的了解下:
需四次揮手原因:由於tcp的半關閉特性,tcp連線時雙全工(即資料在兩個方向上能同時傳遞),因此,每個方向必須單獨的進行關閉。這個原則就是:當一方完成它的資料傳送任務後就能傳送乙個fin來終止這個方向上的連線。當一端收到乙個fin後,它必須通知應用層另一端已經終止了那個方向的資料傳送。即收到乙個fin意味著在這一方向上沒有資料流動了。
目的:保證伺服器與客戶端都能完全的接受對方傳送的資料。
假設客戶機a向伺服器b請求釋放tcp/ip連線,則:
第一次揮手:主機a向主機b傳送fin包;a告訴b,我(a)傳送給你(b)的資料大小是n,我傳送完畢,請求斷開a->b的連線。
第二次揮手:主機b收到了a傳送的fin包,並向主機a傳送ack包;b回答a,是的,我總共收到了你發給我n大小的資料,a->b的連線關閉。
第三次揮手:主機b向主機a傳送fin包;b告訴a,我(b)傳送給你(a)的資料大小是m,我傳送完畢,請求斷開b->a的連線。
第四次揮手:主機a收到了b傳送的fin包,並向主機b傳送ack包;a回答b,是的,我收到了你傳送給我的m大小的資料,b->a的連線關閉。
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