计算机网络之三次握手,四次挥手

TCP(传输控制协议)是一种面向连接的、可靠的传输层协议,用于在网络中的两个应用程序之间建立可靠的通信连接。TCP的核心特征之一是它使用"三次握手"过程来建立连接,以及"四次挥手"过程来终止连接。

三次握手(建立连接)

三次握手过程确保双方都准备好进行通信,并同步双方的序列号和确认号。

  1. SYN:客户端发送一个SYN(同步序列编号)报文给服务器。这个报文包含客户端的初始序列号,用于开始数据传输。

  2. SYN-ACK:服务器接收到客户端的SYN报文后,发送一个SYN-ACK(同步和确认)报文作为响应。该报文包含服务器的初始序列号,以及对客户端SYN报文的确认号(客户端序列号+1)。

  3. ACK:客户端接收到服务器的SYN-ACK报文后,发送一个ACK(确认)报文。这个ACK报文包含对服务器SYN报文的确认号(服务器序列号+1)。

完成这三个步骤后,TCP连接建立,数据传输可以开始。

四次挥手(终止连接)

四次挥手过程用于终止双方之间的TCP连接,确保双方都清楚地了解连接已经关闭。

  1. FIN:当通信的一方完成数据传输后,它会发送一个FIN(结束)报文,表示它已经没有数据要发送了。

  2. ACK:接收FIN报文的另一方会回复一个ACK报文,确认接收到了对方的终止请求。

  3. FIN:接收到ACK报文的一方,如果也决定关闭连接,会发送另一个FIN报文给对方。

  4. ACK:最后,接收到第二个FIN报文的一方发送一个ACK报文作为回应,然后关闭连接。

这个过程中,双方都可以单独地关闭它们的发送方向的连接。这意味着TCP连接的终止是双向独立进行的。完成这四个步骤后,连接被完全关闭。

三次握手和四次挥手是TCP协议确保可靠通信的重要机制,它们允许可靠地建立和终止网络连接,确保数据的准确传输和接收。

三次握手和四次挥手之所以被设计成这样,是为了确保TCP(传输控制协议)网络通信的可靠性和完整性。每一步都有其特定的目的和原因。

三次握手(建立连接)

  1. 为什么是三次

    • 第一次握手(SYN):客户端向服务器发送一个SYN报文来开始建立连接,表示客户端准备好了,并通知服务器其初始序列号。
    • 第二次握手(SYN-ACK):服务器回应客户端的SYN请求,发送SYN-ACK报文。这不仅确认了客户端的初始序列号,也通知客户端服务器准备好了,并提供服务器的初始序列号。
    • 第三次握手(ACK):客户端再次发送ACK报文给服务器,确认接收到了服务器的初始序列号。这个步骤是必需的,因为TCP是全双工通信,需要保证双方都准备好发送和接收数据。

    通过三次握手,TCP确保双方都准备好进行通信,并且交换了序列号,这对于可靠的数据传输至关重要。

四次挥手(终止连接)

  1. 为什么是四次

    • 第一次挥手(FIN):一方(通常是客户端)完成数据传输后,发送FIN报文表示希望终止连接。
    • 第二次挥手(ACK):另一方(服务器)收到FIN后,发送ACK报文作为确认,但可能仍有数据需要发送,因此不立即关闭连接。
    • 第三次挥手(FIN):当另一方(服务器)也准备好关闭连接时,它会发送另一个FIN报文给最初发起终止请求的一方。
    • 第四次挥手(ACK):最初发起终止请求的一方收到第二个FIN后,发送ACK报文作为回应,然后关闭连接。

    因为TCP连接是全双工的,所以每个方向的终止都需要单独的确认。这就是为什么需要四次挥手来关闭连接。每一步都确保连接的一方能够独立地关闭其发送方向的连接。

总的来说,三次握手和四次挥手的设计是为了确保TCP连接的可靠建立和可靠终止,防止数据丢失,并处理可能出现的网络延迟和错误。这些机制使TCP成为一个可靠的传输协议,适用于需要保证数据完整性和顺序的应用,如Web浏览、文件传输、电子邮件等。

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