TCP/IP的三次握手和四次挥手

tcp/ip的三次握手和四次挥

tcp报文的首部格式：



序列号：tcp连接中每一个报文流都会有一个32位的序列号

确认号：校验身份时使用。

SYN:建立连接时使用，用来同步序号

ACK：表示确认号字段是否有效，1有效，0无效

FIN:1表示数据已发送完毕可以释放连接，0表示不能释放连接

客户端请方A 服务器应答方B

tcp的三次握手：

1.第一次握手：A给B发一个tcp的报文，该报文的SYN=1，ACK=0表示想要和B建立连接，同时发送一个初始序列号ISN=X，用于后面的身份校验,无确认号。

2.第二次握手：B收到A的报文之后给A返回一个tcp的报文，该报文的SYN=1，ACK=1，确认号=X+1,同时发送自己的初始序列号ISN=Y

3.第三次握手：A收到B返回的报文后再次发送一个确认包，该报文的SYN=0,ACK=1,序列号=Y+1，无确认号。（无确认号的原因是：tcp的建立阶段结束，接下来开始进行应用层的数据交互所以不再需要tcp连接的确认号了。）

tcp的四次挥手：

tcp的连接是全双工的双向读写通道，所以说当想要把连接断开时，要把分两个阶段把两个方向的连接全部断开。

<第一阶段：A写完数据之后要断开连接>

1.第一次挥手：A给B发送一个报文，该报文的FIN=1，表示数据已发送完成想要和B断开连接，同时发送一个序列号ISN=X，A执行主动关闭， 关闭服务器读通道，B无法读A了。

2.第二次挥手：B收到A的报文之后给A返回一个tcp的报文，该报文的ACK=1，序列号=X+1，B执行被动关闭，关闭客户端写通道，A无法写B了。

（此时B仍然可以往A写数据，A仍然可以读取B的数据）

<第二阶段：B向A写完数据之后要断开连接>

3.第三次挥手：B将数据处理完成之后再给A发送一个tcp的报文，该报文的FIN=1，表示可以和A断开连接，同时发送一个序列号ISN=Y,B执行主动关闭，关闭客户端读通道，A无法读B了。

4.第四次挥手：A收到B的报文之后给B返回一个tcp的报文，该报文的ACK=1,序列号=Y+1，A执行被动关闭，关闭服务器写通道，B无法写A了。

timewait 状态常出现在连接断开时的哪一方

出现在A，连接断开请求方。当A收到第三次握手的报文之后给B发送了ACK之后立即进入timewait状态。
timewait的作用：一是为了保证下一个新建立的socket不会被以前延迟的报文影响，二是保证此次连接能够可靠关闭。所以timewait状态需要维持两个MSL，这样所有可能重新分发的tcp报文就都可以确认消失了。
timewait的作用具体案例阐释：一、如果B直接CLOASED，然后由于业务需求再次建立一个新的tcp连接，新连接的端口有可能与旧连接一样，这样旧连接滞留在网络中的报文就会与新连接的冲突，所以需要等待2MSL，这样旧连接的数据包就都从网络消失了。二、如果A直接CLOSED，然后由于各种元素导致B没有收到第四次握手A发送过来的ACK，那么B就会在等待超时之后不停的向A发送FIN，最后B会收到一个RST而不是ACK，继而把错误上报给高层，所以A要在发送了FIN要等待两倍的MSL。为什么是两倍的MSL呢？第一个MSL是为了保证残留的数据包能够全部发送过来，第二个MSL是为了保证残留在网络中的数据包完全消失。