网络编程（二）TCP面向连接服务 三次握手和四次挥手

一、TCP面向连接服务

1、三次握手创建连接





TCP连接建立过程：首先由客户端给服务器发送一个SYN连接请求；接着服务器会连同SYN这个请求和它的回馈标识ACK一起发送给客户端，SYN/ACK有两个意义：一是确认收到上一个报文、二是告诉客户端同意连接请求；然后客户端仔给服务器发送一个ACK回馈，表示它确认了服务器端同意的请求。

2、SYN：连接请求                         ACK；回馈标识

3、服务器给客户端发送SYN/ACK的原因：因为网络环境比较复杂，SYN在传输过程中有可能会丢失，所以在回复客户端时需要将它收到的请求继续发过去，确认自己收到的请求是正确的。针对网络环境中数据丢失的问题，TCP实现超时重传机制，在一定时间内如果没有收到回复，则会重新发送数据。

4、客户端给服务器发送ACK的原因也就是为什么是三次，都已经确认同意请求了为什么还要回复？

在TCP连接创建连接的过程中还要考虑可靠性的问题，所以反过来，客户端也要给服务器回馈它已经知道服务器同意连接请求了。

TCP要保证两端建立起一条通讯线路时才会服务。

5、在创立连接的过程中，不会是两次，最少三次，如果三次没完成，说明建立失败，通讯失败。如果两端都发送请求，则至少会是四次，两端都有一次发送和接收。

6、在TCP程序流程中连接是什么时候建立什么时候断开呢？

如果是客户端发送连接请求，connect是连接请求函数，这个函数的返回值是成功返回0，失败返回-1。当它有了返回值时说明建立连接有了结果，也就是说三次握手是在客户端在connect函数调用过程中完成的。在服务器端呢，因为它是监听函数listen和获取函数accept，它不会发送连接请求。listen函数真正建立两个队列，一个是已经完成三次握手的；一个是正在进行三次握手的，而accept函数并不管连接建立过程的事，它只是去获取已经完成三次握手的一次连接，当然获取的过程也有可能会出错，确切来说服务器端完成三次握手真正是由内核来做监听的。

断开连接则很简单，在任何一方调用了close函数后连接就会关闭。

7、四次挥手断开连接





（1）首先由客户端发送断开请求（服务器先发送也可以，只要连接建立起来谁县断开都可以）。

（2）服务器回馈ACK，确认FIN请求。如果此时服务器工作黑没有做完则会由一阶段的数据处理时间。

（3）服务器数据处理完了后给客户端发送FIN断开连接请求，客户端也回复给服务器ACK，确认断开请求，此时连接关闭。

8、断开连接有可能也是三次，因为如果请求发送过去后，服务器刚好没有工作了，此时没有数据处理间隔时间，服务器会将FIN/ACK 一起发送给客户端，然后关闭连接。

9、三次握手四次挥手状态





三次握手：（1）如图如果是客户端发送连接请求SYN，它的状态为SYN_SENT（已经发送）；

                 （2）服务器接收到请求后，发送SYN/ACK，状态为SYN_RCVD;

                 （3）客户端发送ACK后状态变为ESTABLISHED：三次握手完成状态，服务器收到ACK后也变为ESTABLISHED状态。

                    接下来就可以进行数据收发。

四次挥手：（1）客户端发起断开请求FIN,状态为FIN_WAIT1;

                 （2）服务器收到断开请求后发送ACK,（此时有数据处理间隔时间），客户端变为FIN_WAIT2状态，服务器为CLOSE_WAIT等待关闭状态；

                 （3）当服务器结束工作后发送FIN/ACK，客户端变为TIME_WAIT状态，服务器变为LAST_ACK状态；

                 （4）客户端发送ACK后，服务器变为CLOSED关闭状态，但是客户端没有CLOSED，说明客户端没有关闭。

 注意：TIME_WAIT出现在主动发送断开请求的一方；它的状态意义是能保证TCP连接可靠的关闭；也可以保证迟到的数据报能被识别并丢弃。