TCP協議:三次握手四次揮手過程詳解

目錄

三次握手建立連接

傳輸數據過程

四次揮手斷開連接


通過圖來梳理TCP-IP協議相關知識。TCP通信過程包括三個步驟:建立TCP連接通道,傳輸數據,斷開TCP連接通道。如圖1所示,給出了TCP通信過程的示意圖。

上圖主要包括三部分:建立連接、傳輸數據、斷開連接。

  1. 建立TCP連接很簡單,通過三次握手便可建立連接。
  2. 建立好連接後,開始傳輸數據。TCP數據傳輸牽涉到的概念很多:超時重傳、快速重傳、流量控制、擁塞控制等等。
  3. 斷開連接的過程也很簡單,通過四次握手完成斷開連接的過程。

三次握手建立連接

  • 第一次握手:客戶端發送syn包(seq=x)到服務器,並進入SYN_SEND狀態,等待服務器確認;
  • 第二次握手:服務器收到syn包,必須確認客戶的SYN(ack=x+1),同時自己也發送一個SYN包(seq=y),即SYN+ACK包,此時服務器進入SYN_RECV狀態;
  • 第三次握手:客戶端收到服務器的SYN+ACK包,向服務器發送確認包ACK(ack=y+1),此包發送完畢,客戶端和服務器進入ESTABLISHED狀態,完成三次握手。

握手過程中傳送的包裏不包含數據,三次握手完畢後,客戶端與服務器才正式開始傳送數據。理想狀態下,TCP連接一旦建立,在通信雙方中的任何一方主動關閉連接之前,TCP 連接都將被一直保持下去。

傳輸數據過程

a.超時重傳超時重傳機制用來保證TCP傳輸的可靠性。每次發送數據包時,發送的數據報都有seq號,接收端收到數據後,會回覆ack進行確認,表示某一seq 號數據已經收到。發送方在發送了某個seq包後,等待一段時間,如果沒有收到對應的ack回覆,就會認爲報文丟失,會重傳這個數據包。

b.快速重傳接受數據一方發現有數據包丟掉了。就會發送ack報文告訴發送端重傳丟失的報文。如果發送端連續收到標號相同的ack包,則會觸發客戶端的快速重 傳。比較超時重傳和快速重傳,可以發現超時重傳是發送端在傻等超時,然後觸發重傳;而快速重傳則是接收端主動告訴發送端數據沒收到,然後觸發發送端重傳。

c.流量控制這裏主要說TCP滑動窗流量控制。TCP頭裏有一個字段叫Window,又叫Advertised-Window,這個字段是接收端告訴發送端自己 還有多少緩衝區可以接收數據。於是發送端就可以根據這個接收端的處理能力來發送數據,而不會導致接收端處理不過來。 滑動窗可以是提高TCP傳輸效率的一種機制。

d.擁塞控制滑動窗用來做流量控制。流量控制只關注發送端和接受端自身的狀況,而沒有考慮整個網絡的通信情況。擁塞控制,則是基於整個網絡來考慮的。考慮一下這 樣的場景:某一時刻網絡上的延時突然增加,那麼,TCP對這個事做出的應對只有重傳數據,但是,重傳會導致網絡的負擔更重,於是會導致更大的延遲以及更多 的丟包,於是,這個情況就會進入惡性循環被不斷地放大。試想一下,如果一個網絡內有成千上萬的TCP連接都這麼行事,那麼馬上就會形成“網絡風 暴”,TCP這個協議就會拖垮整個網絡。爲此,TCP引入了擁塞控制策略。擁塞策略算法主要包括:慢啓動,擁塞避免,擁塞發生,快速恢復。

四次揮手斷開連接

第一次揮手:主動關閉方發送一個FIN,用來關閉主動方到被動關閉方的數據傳送,也就是主動關閉方告訴被動關閉方:我已經不會再給你發數據了(當 然,在fin包之前發送出去的數據,如果沒有收到對應的ack確認報文,主動關閉方依然會重發這些數據),但此時主動關閉方還可以接受數據。

第二次揮手:被動關閉方收到FIN包後,發送一個ACK給對方,確認序號爲收到序號+1(與SYN相同,一個FIN佔用一個序號)。

第三次揮手:被動關閉方發送一個FIN,用來關閉被動關閉方到主動關閉方的數據傳送,也就是告訴主動關閉方,我的數據也發送完了,不會再給你發數據了。

第四次揮手:主動關閉方收到FIN後,發送一個ACK給被動關閉方,確認序號爲收到序號+1,至此,完成四次揮手。

文章來源:https://baijiahao.baidu.com/s?id=1618114723935605183

注:

SYN:同步序列編號(Synchronize Sequence Numbers)

ACK :確認字符(ACKnowledge Character)

 

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章