此帐号已被封,内容无法查看 此帐号的内容被自由微信解封
文章于 2022年7月1日 被检测为删除。
查看原文
被微信屏蔽
其他

6 张图带你搞懂 TCP 为什么是三次握手?

推荐关注一个公众号

关注程序员小乐带你玩爆编程技术


哈喽,各位新来的小伙伴们,大家好!由于公众号做了改版,为了保证公众号的资源能准时推送到你手里,大家记得将程序员小乐的公众号 加星标置顶 ,在此真诚的表示感谢~


来源:mp.weixin.qq.com/s/oKOjjXm6OcdVT_laAeDp6Q


上一篇干货:“我不是坚强,我只是走投无路”,从职高到杭电、浙大、麻省计算机博士!



正文



大家好,我是小乐。

三次握手

两次握手(情况1)

两次握手(情况2)

OK,下面正经地来回答下这个问题,要搞清楚这个问题,首先得了解TCP究竟是如何保证可靠传输的。

PS:TCP协议中,主动发起请求的一端称为『客户端』,被动连接的一端称为『服务端』。不管是客户端还是服务端,TCP连接建立完后都能发送和接收数据。

起初,服务器和客户端都为CLOSED状态。在通信开始前,双方都得创建各自的传输控制块(TCB)。服务器创建完TCB后遍进入LISTEN状态,此时准备接收客户端发来的连接请求。

第一次握手

客户端向服务端发送连接请求报文段。该报文段的头部中SYN=1,ACK=0,seq=x。请求发送后,客户端便进入SYN-SENT状态。

  • PS1:SYN=1,ACK=0表示该报文段为连接请求报文。

  • PS2:x为本次TCP通信的字节流的初始序号。TCP规定:SYN=1的报文段不能有数据部分,但要消耗掉一个序号。

第二次握手

服务端收到连接请求报文段后,如果同意连接,则会发送一个应答:SYN=1,ACK=1,seq=y,ack=x+1。该应答发送完成后便进入SYN-RCVD状态。另外搜索公众号顶级算法回复关键字"算法”获取一份惊喜礼包。

  • PS1:SYN=1,ACK=1表示该报文段为连接同意的应答报文。

  • PS2:seq=y表示服务端作为发送者时,发送字节流的初始序号。

  • PS3:ack=x+1表示服务端希望下一个数据报发送序号从x+1开始的字节。

第三次握手

当客户端收到连接同意的应答后,还要向服务端发送一个确认报文段,表示:服务端发来的连接同意应答已经成功收到。该报文段的头部为:ACK=1,seq=x+1,ack=y+1。客户端发完这个报文段后便进入ESTABLISHED状态,服务端收到这个应答后也进入ESTABLISHED状态,此时连接的建立完成!

为什么连接建立需要三次握手,而不是两次握手?

防止失效的连接请求报文段被服务端接收,从而产生错误。

PS:失效的连接请求:若客户端向服务端发送的连接请求丢失,客户端等待应答超时后就会再次发送连接请求,此时,上一个连接请求就是『失效的』。

若建立连接只需两次握手,客户端并没有太大的变化,仍然需要获得服务端的应答后才进入ESTABLISHED状态,而服务端在收到连接请求后就进入ESTABLISHED状态。

此时如果网络拥塞,客户端发送的连接请求迟迟到不了服务端,客户端便超时重发请求,如果服务端正确接收并确认应答,双方便开始通信,通信结束后释放连接。此时,如果那个失效的连接请求抵达了服务端,由于只有两次握手,服务端收到请求就会进入ESTABLISHED状态,等待发送数据或主动发送数据。但此时的客户端早已进入CLOSED状态,服务端将会一直等待下去,这样浪费服务端连接资源。

TCP四次挥手

TCP连接的释放一共需要四步,因此称为『四次挥手』。

我们知道,TCP连接是双向的,因此在四次挥手中,前两次挥手用于断开一个方向的连接,后两次挥手用于断开另一方向的连接。

第一次挥手

若A认为数据发送完成,则它需要向B发送连接释放请求。该请求只有报文头,头中携带的主要参数为:FIN=1,seq=u。此时,A将进入FIN-WAIT-1状态。

  • PS1:FIN=1表示该报文段是一个连接释放请求。

  • PS2:seq=u,u-1是A向B发送的最后一个字节的序号。

第二次挥手

B收到连接释放请求后,会通知相应的应用程序,告诉它A向B这个方向的连接已经释放。此时B进入CLOSE-WAIT状态,并向A发送连接释放的应答,其报文头包含:ACK=1,seq=v,ack=u+1。

  • PS1:ACK=1:除TCP连接请求报文段以外,TCP通信过程中所有数据报的ACK都为1,表示应答。

  • PS2:seq=v,v-1是B向A发送的最后一个字节的序号。

  • PS3:ack=u+1表示希望收到从第u+1个字节开始的报文段,并且已经成功接收了前u个字节。

A收到该应答,进入FIN-WAIT-2状态,等待B发送连接释放请求。

第二次挥手完成后,A到B方向的连接已经释放,B不会再接收数据,A也不会再发送数据。但B到A方向的连接仍然存在,B可以继续向A发送数据。

第三次挥手

当B向A发完所有数据后,向A发送连接释放请求,请求头:FIN=1,ACK=1,seq=w,ack=u+1。B便进入LAST-ACK状态。

第四次挥手

A收到释放请求后,向B发送确认应答,此时A进入TIME-WAIT状态。该状态会持续2MSL时间,若该时间段内没有B的重发请求的话,就进入CLOSED状态,撤销TCB。当B收到确认应答后,也便进入CLOSED状态,撤销TCB。

为什么 A 要先进入TIME-WAIT状态,等待2MSL时间后才进入CLOSED状态

为了保证B能收到A的确认应答。若A发完确认应答后直接进入CLOSED状态,那么如果该应答丢失,B等待超时后就会重新发送连接释放请求,但此时A已经关闭了,不会作出任何响应,因此B永远无法正常关闭。

最后给读者整理了一份BAT大厂面试真题,需要的可扫码加微信备注:“面试”获取。


--END--

(放到你圈子里,朋友们会感激您)PS:如果觉得我    的分享不错,欢迎大家随手点赞、在看。本文仅供交流学习 , 版权归属原作者。温馨提示:《程序员小乐》推文内容如有侵权请您告知我们会在第一时间处理或撤销;互联网是一个资源共享的生态圈,我们崇尚分享。往日好文:

硬核!一套基于SpringBoot + Vue 的开源物联网智能家居系统(附源码)!

Mybatis-Plus 官方神器发布!

Nginx 入门到实战,新手必懂!

面试官让写 Spring MVC 控制器,怎么破?

一文教你如何高效使用 IDEA !

一次完整的 HTTP 请求过程

技术最好的程序员,被开了。。。

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存