三次握手和四次挥手以及TCP标志位的详细介绍 |
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一、TCP标志位
在讲TCP三次握手和四次挥手之前,先说一下TCP标志位,方便后续的理解。 简单来说,TCP标志位的值代表了当前请求的目的。 标志位一共有6种,分别是: SYN(synchronous): 发送/同步标志,用来建立连接,和下面的第二个标志位ACK搭配使用。连接开始时,SYN=1,ACK=0,代表连接开始但是未获得响应。当连接被响应的时候,标志位会发生变化,其中ACK会置为1,代表确认收到连接请求,此时的标志位变成了 SYN=1,ACK=1。ACK(acknowledgement):确认标志,表示确认收到请求。PSH(push) :表示推送操作,就是指数据包到达接收端以后,不对其进行队列处理,而是尽可能的将数据交给应用程序处理;FIN(finish):结束标志,用于结束一个TCP会话;RST(reset):重置复位标志,用于复位对应的TCP连接。URG(urgent):紧急标志,用于保证TCP连接不被中断,并且督促中间层设备尽快处理。此外,还有两个序号: Sequence number :顺序号,发送数据包中的第一个字节的序列号,一般为小写的seq。Acknowledge number:确认号,响应前面的seq,值为seq+1,可以理解为期望下次发出的序列号为seq+1; 二、TCP三次握手 1.TCP三次握手概述所谓三次握手(Three-way Handshake),是指建立一个TCP连接时,需要客户端和服务器总共发送3个包。 三次握手的目的是连接服务器指定端口,建立TCP连接,并同步连接双方的顺序号和确认号并交换 TCP信息 2.图解TCP三次握手过滤网关防护: 网关超时设置SYN网关SYN代理加固TCP/IP协议栈: SynAttackProtect机制SYN cookies技术增加最大半连接数缩短超时时间 三、图解TCP四次挥手答:因为当客户端发起关闭连接的请求时,发出的FIN,仅代表客户端没有需要发送给服务器端的数据了。而如果服务器端如果仍有数据需要发送给客户端的话,响应报文ACK和结束报文FIN则就不能同时发送给客户端了。此时,服务器端会先返回一个响应报文,代表接收到了客户端发出的FIN请求,而后在数据传输完了之后,再发出FIN请求,表示服务器端已经准备好断开连接了。所以关闭连接的时候是四次握手。 2.为什么TIME_WAIT状态需要经过2MSL(最大报文段生存时间)才能返回到CLOSE状态?答:按照前面所说,当四个报文全部发送完毕后,理论上就算是结束了。但是实际情况往往不会那么可靠,比如最后一条报文发出后丢失了,那么服务器端就不会接收到这一报文,每隔一段时间,服务器端会再次发出FIN报文,此时如果客户端已经断开了,那么就无法响应服务器的二次请求,这样服务器会继续发出FIN报文,从而变成了死循环。所以需要设置一个时间段,如果在这个时间段内接收到了服务器端的再次请求,则代表客户端发出的ACK报文没有接收成功。反之,则代表服务器端成功接收响应报文,客户端进入CLOSED状态,此次连接成功关闭。而这个时间,就规定为了2MSL,即客户端发出ACK报文到服务器端的最大时间 + 服务器没有接收到ACK报文再次发出FIN的最大时间 = 2MSL 3.为什么不能用两次握手进行连接?答:三次握手有两个重要的功能,一是要双方做好发送数据的准备工作且双方都知道彼此已准备好,二要允许双方就初始顺序号进行协商,这个顺序号在握手过程中被发送和确认。如果改为了两次握手,是有可能发生死锁的。在两次握手的设定下,服务器端在成功接受客户端的连接请求SYN后,向客户端发出ACK确定报文时,如果因为网络原因客户端没有接收到,则会一直等待服务器端的ACK报文,而服务器端则认为连接成功建立了,便开始向客户端发送数据。但是客户端因为没有收到服务器端的ACK报文,且不知道服务器的顺序号seq,则会认为连接未成功建立,忽略服务器发出的任何数据。如此客户端一直等待服务器端的ACK报文,而服务器端因为客户端一直没有接收数据,而不断地重复发送数据,从而造成死锁。 4.如果已经建立了连接,但是客户端突然出现故障了怎么办?答:TCP还设有一个保活计时器,显然,客户端如果出现故障,服务器不能一直等下去,白白浪费资源。服务器每收到一次客户端的请求后都会重新复位这个计时器,时间通常是设置为2小时,若两小时还没有收到客户端的任何数据,服务器就会发送一个探测报文段,以后每隔75秒钟发送一次。若一连发送10个探测报文仍然没反应,服务器就认为客户端出了故障,接着就关闭连接。 你好!我是 JHCan333,公众号:爱生活的前端狗的作者。公众号专注前端工程师方向,包括但不限于技术提高、职业规划、生活品质、个人理财等方面,会持续发布优质文章,从各个方面提升前端开发的幸福感。关注公众号,我们一起向前走!
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