TCP三次握手和四次揮手以及11種狀態(tài)的介紹

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1、三次握手

置位概念：根據(jù)TCP的包頭字段，存在3個(gè)重要的標(biāo)識(shí)ACK、SYN、FIN
ACK：表示驗(yàn)證字段
SYN：位數(shù)置1，表示建立TCP連接
FIN：位數(shù)置1，表示斷開(kāi)TCP連接

三次握手過(guò)程說(shuō)明：
1、由客戶(hù)端發(fā)送建立TCP連接的請(qǐng)求報(bào)文，其中報(bào)文中包含seq序列號(hào)，是由發(fā)送端隨機(jī)生成的，并且將報(bào)文中的SYN字段置為1，表示需要建立TCP連接。（SYN=1，seq=x，x為隨機(jī)生成數(shù)值）
2、由服務(wù)端回復(fù)客戶(hù)端發(fā)送的TCP連接請(qǐng)求報(bào)文，其中包含seq序列號(hào)，是由回復(fù)端隨機(jī)生成的，并且將SYN置為1，而且會(huì)產(chǎn)生ACK字段，ACK字段數(shù)值是在客戶(hù)端發(fā)送過(guò)來(lái)的序列號(hào)seq的基礎(chǔ)上加1進(jìn)行回復(fù)，以便客戶(hù)端收到信息時(shí)，知曉自己的TCP建立請(qǐng)求已得到驗(yàn)證。（SYN=1，ACK=x+1，seq=y，y為隨機(jī)生成數(shù)值）這里的ack加1可以理解為是確認(rèn)和誰(shuí)建立連接。
3、客戶(hù)端收到服務(wù)端發(fā)送的TCP建立驗(yàn)證請(qǐng)求后，會(huì)使自己的序列號(hào)加1表示，并且再次回復(fù)ACK驗(yàn)證請(qǐng)求，在服務(wù)端發(fā)過(guò)來(lái)的seq上加1進(jìn)行回復(fù)。（SYN=1，ACK=y+1，seq=x+1）

2、四次揮手

四次揮手過(guò)程說(shuō)明：
1、客戶(hù)端發(fā)送斷開(kāi)TCP連接請(qǐng)求的報(bào)文，其中報(bào)文中包含seq序列號(hào)，是由發(fā)送端隨機(jī)生成的，并且還將報(bào)文中的FIN字段置為1，表示需要斷開(kāi)TCP連接。（FIN=1，seq=x，x由客戶(hù)端隨機(jī)生成）
2、服務(wù)端會(huì)回復(fù)客戶(hù)端發(fā)送的TCP斷開(kāi)請(qǐng)求報(bào)文，其包含seq序列號(hào)，是由回復(fù)端隨機(jī)生成的，而且會(huì)產(chǎn)生ACK字段，ACK字段數(shù)值是在客戶(hù)端發(fā)過(guò)來(lái)的seq序列號(hào)基礎(chǔ)上加1進(jìn)行回復(fù)，以便客戶(hù)端收到信息時(shí)，知曉自己的TCP斷開(kāi)請(qǐng)求已經(jīng)得到驗(yàn)證。（FIN=1，ACK=x+1，seq=y，y由服務(wù)端隨機(jī)生成）
3、服務(wù)端在回復(fù)完客戶(hù)端的TCP斷開(kāi)請(qǐng)求后，不會(huì)馬上進(jìn)行TCP連接的斷開(kāi)，服務(wù)端會(huì)先確保斷開(kāi)前，所有傳輸?shù)紸的數(shù)據(jù)是否已經(jīng)傳輸完畢，一旦確認(rèn)傳輸數(shù)據(jù)完畢，就會(huì)將回復(fù)報(bào)文的FIN字段置1，并且產(chǎn)生隨機(jī)seq序列號(hào)。（FIN=1，ACK=x+1，seq=z，z由服務(wù)端隨機(jī)生成）
4、客戶(hù)端收到服務(wù)端的TCP斷開(kāi)請(qǐng)求后，會(huì)回復(fù)服務(wù)端的斷開(kāi)請(qǐng)求，包含隨機(jī)生成的seq字段和ACK字段，ACK字段會(huì)在服務(wù)端的TCP斷開(kāi)請(qǐng)求的seq基礎(chǔ)上加1，從而完成服務(wù)端請(qǐng)求的驗(yàn)證回復(fù)。（FIN=1，ACK=z+1，seq=h，h為客戶(hù)端隨機(jī)生成）
至此TCP斷開(kāi)的4次揮手過(guò)程完畢

3、11種狀態(tài)

1、一開(kāi)始，建立連接之前服務(wù)器和客戶(hù)端的狀態(tài)都為CLOSED；
2、服務(wù)器創(chuàng)建socket后開(kāi)始監(jiān)聽(tīng)，變?yōu)長(zhǎng)ISTEN狀態(tài)；
3、客戶(hù)端請(qǐng)求建立連接，向服務(wù)器發(fā)送SYN報(bào)文，客戶(hù)端的狀態(tài)變味SYN_SENT；
4、服務(wù)器收到客戶(hù)端的報(bào)文后向客戶(hù)端發(fā)送ACK和SYN報(bào)文，此時(shí)服務(wù)器的狀態(tài)變?yōu)镾YN_RCVD；
5、然后，客戶(hù)端收到ACK、SYN，就向服務(wù)器發(fā)送ACK，客戶(hù)端狀態(tài)變?yōu)镋STABLISHED；
6、服務(wù)器端收到客戶(hù)端的ACK后變?yōu)镋STABLISHED。此時(shí)3次握手完成，連接建立！

由于TCP連接是全雙工的，斷開(kāi)連接會(huì)比建立連接麻煩一點(diǎn)點(diǎn)。
1、客戶(hù)端先向服務(wù)器發(fā)送FIN報(bào)文，請(qǐng)求斷開(kāi)連接，其狀態(tài)變?yōu)镕IN_WAIT1；
2、服務(wù)器收到FIN后向客戶(hù)端發(fā)送ACK，服務(wù)器的狀態(tài)圍邊CLOSE_WAIT；
3、客戶(hù)端收到ACK后就進(jìn)入FIN_WAIT2狀態(tài)，此時(shí)連接已經(jīng)斷開(kāi)了一半了。如果服務(wù)器還有數(shù)據(jù)要發(fā)送給客戶(hù)端，就會(huì)繼續(xù)發(fā)送；
4、直到發(fā)完數(shù)據(jù)，就會(huì)發(fā)送FIN報(bào)文，此時(shí)服務(wù)器進(jìn)入LAST_ACK狀態(tài)；
5、客戶(hù)端收到服務(wù)器的FIN后，馬上發(fā)送ACK給服務(wù)器，此時(shí)客戶(hù)端進(jìn)入TIME_WAIT狀態(tài)；
6、再過(guò)了2MSL長(zhǎng)的時(shí)間后進(jìn)入CLOSED狀態(tài)。服務(wù)器收到客戶(hù)端的ACK就進(jìn)入CLOSED狀態(tài)。
至此，還有一個(gè)狀態(tài)沒(méi)有出來(lái)：CLOSING狀態(tài)。
CLOSING狀態(tài)表示：
客戶(hù)端發(fā)送了FIN，但是沒(méi)有收到服務(wù)器的ACK，卻收到了服務(wù)器的FIN，這種情況發(fā)生在服務(wù)器發(fā)送的ACK丟包的時(shí)候，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)傳輸有時(shí)會(huì)有意外。

LISTEN：等待從任何遠(yuǎn)端TCP 和端口的連接請(qǐng)求。

SYN_SENT：發(fā)送完一個(gè)連接請(qǐng)求后等待一個(gè)匹配的連接請(qǐng)求。

SYN_RECEIVED：發(fā)送連接請(qǐng)求并且接收到匹配的連接請(qǐng)求以后等待連接請(qǐng)求確認(rèn)。

ESTABLISHED：表示一個(gè)打開(kāi)的連接，接收到的數(shù)據(jù)可以被投遞給用戶(hù)。連接的數(shù)據(jù)傳輸階段的正常狀態(tài)。

FIN_WAIT_1：等待遠(yuǎn)端TCP 的連接終止請(qǐng)求，或者等待之前發(fā)送的連接終止請(qǐng)求的確認(rèn)。

FIN_WAIT_2：等待遠(yuǎn)端TCP 的連接終止請(qǐng)求。

CLOSE_WAIT：等待本地用戶(hù)的連接終止請(qǐng)求。

CLOSING：等待遠(yuǎn)端TCP 的連接終止請(qǐng)求確認(rèn)。

LAST_ACK：等待先前發(fā)送給遠(yuǎn)端TCP 的連接終止請(qǐng)求的確認(rèn)（包括它字節(jié)的連接終止請(qǐng)求的確認(rèn)）

TIME_WAIT：等待足夠的時(shí)間過(guò)去以確保遠(yuǎn)端TCP 接收到它的連接終止請(qǐng)求的確認(rèn)。
TIME_WAIT 兩個(gè)存在的理由：
          1.可靠的實(shí)現(xiàn)tcp全雙工連接的終止；
          2.允許老的重復(fù)分節(jié)在網(wǎng)絡(luò)中消逝。

CLOSED：不在連接狀態(tài)（這是為方便描述假想的狀態(tài)，實(shí)際不存在）

到此，關(guān)于“TCP三次握手和四次揮手以及11種狀態(tài)的介紹”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)?lái)更多實(shí)用的文章！