三次握手\四次挥手

先了解下网络模型/TCP

HTTP 连接是建立在TCP协议之上的,其数据传输功能是由TCP完成的,那TCP又是什么呢?

TCP是一个单纯用来建立通信连接,并传输数据的基础协议,属于网络模型中的的传输层。

OSI 模型(Open System Interconnection Model)是一个由国际标准化组织(ISO)提出的概念模型,目的是为计算机网络提供一个标准框架。它将计算机网络体系结构划分为七层,每层都提供抽象良好的接口,负责不同的职责。了解 OSI 模型有助于理解实际上互联网络的工业标准------TCP/IP 协议,以及前端开发常用的HTTP协议。

|-------------|-----------------|---------------------|-----------------------------------------|
| OSI七层模型 | TCP/IP概念层模型 | 功能 | TCP/IP协议族 |
| 应用层 | 应用层 | 文件传输,电子邮件,文件服务,虚拟终端 | TFTP, HTTP,SNMP,FTP,SMTP,DNS,Telnet |
| 表示层 | 应用层 | 数据格式化,代码转换,数据加密 | 没有协议 |
| 会话层 | 应用层 | 解除或建立与别的连接点的联系 | 没有协议 |
| 传输层 | 传输层 | 提供端对端的接口 | TCP,UDP |
| 网络层 | 网络层 | 为数据包选择路由 | IP,ICMP, RIP,OSPF,BGP,IGMP |
| 数据链路层 | 链路层 | 传输有地址的帧以及错误检测功能 | SLIP,CSLIP,PPP,ARP,RARP,MTU |
| 物理层 | 链路层 | 以二进制数据形式在物理媒体上传输数据 | IS02110,IEEE802,IEEE802.2 |

三次握手

要建立TCP连接需要:①请求 > ②确认 > ③建立连接 ,就是著名的三次握手🤝🏻。TCP的三次握手建立连接后,就可以开始进行通信(数据传输)了。所以要正式通信一次,前期要传输交换多次信息(多次握手),这么做的目的是为了确保双方的状态正确,保障数据的传输是完整、有序、可靠无差错的。

  • 第一次握手:客户端发送syn包到服务器,并进入SYN_SENT状态,等待服务器确认。
  • 第二次握手:服务器收到syn包,必须确认客户的SYN,同时自己也发送一个SYN包(syn=y),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态。
  • 第三次握手 :客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK,此包发送完毕,客户端和服务器进入连接成功状态,完成三次握手。夫妻对拜,礼成,进入洞房!

四次挥手

由于TCP连接是全双工的,因此每个方向都必须单独进行关闭。这原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个 FIN只意味着这一方向上没有数据流动,一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭,而另一方执行被动关闭。

四次挥手原理

第1次挥手:客户端发送一个FIN,用来关闭客户端到服务端的数据传送,客户端进入FIN_WAIT_1状态;

第2次挥手:服务端收到FIN后,发送一个ACK给客户端,确认序号为收到序号+1(与SYN相同,一个FIN占用一个序号),服务端进入CLOSE_WAIT状态;

第3次挥手:服务端发送一个FIN,用来关闭服务端到客户端的数据传送,服务端进入LAST_ACK状态;

第4次挥手:客户端收到FIN后,客户端t进入TIME_WAIT状态,接着发送一个ACK给Server,确认序号为收到序号+1,服务端进入CLOSED状态,完成四次挥手。

其中:FIN标志位数置1,表示断开TCP连接。

四次挥手过程详细说明

1、客户端发送断开TCP连接请求的报文,其中报文中包含seq序列号,是由发送端随机生成的,并且还将报文中的FIN字段置为1,表示需要断开TCP连接。(FIN=1,seq=x,x由客户端随机生成);

2、服务端会回复客户端发送的TCP断开请求报文,其包含seq序列号,是由回复端随机生成的,而且会产生ACK字段,ACK字段数值是在客户端发过来的seq序列号基础上加1进行回复,以便客户端收到信息时,知晓自己的TCP断开请求已经得到验证。(FIN=1,ACK=x+1,seq=y,y由服务端随机生成);

3、服务端在回复完客户端的TCP断开请求后,不会马上进行TCP连接的断开,服务端会先确保断开前,所有传输到A的数据是否已经传输完毕,一旦确认传输数据完毕,就会将回复报文的FIN字段置1,并且产生随机seq序列号。(FIN=1,ACK=x+1,seq=z,z由服务端随机生成);

4、客户端收到服务端的TCP断开请求后,会回复服务端的断开请求,包含随机生成的seq字段和ACK字段,ACK字段会在服务端的TCP断开请求的seq基础上加1,从而完成服务端请求的验证回复。(FIN=1,ACK=z+1,seq=h,h为客户端随机生成)

至此TCP断开的4次挥手过程完毕。

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