TCP的三次握手和四次挥手

tcp的报文格式

其中比较重要的字段有：

  1. 序号（sequence number）：Seq序号，占32位，用来标识从TCP源端向目的端发送的字节流，发起方发送数据时对此进行标记。
  2. 确认号（acknowledgement number）：Ack序号，占32位，只有ACK标志位为1时，确认序号字段才有效，Ack=Seq+1。
  3. 标志位（Flags）：共6个，即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等。具体含义如下：
    URG：紧急指针（urgent pointer）有效。
    ACK：确认序号有效。
    PSH：接收方应该尽快将这个报文交给应用层。
    RST：重置连接。
    SYN：发起一个新连接。
    FIN：释放一个连接。

注意：不要将确认序号Ack与标志位中的ACK搞混了。确认方Ack=发起方Seq+1，两端配对。

三次握手，四次挥手详细步骤解释

三次握手：

首先Client端发送连接请求报文，Server段接受连接后回复ACK报文，并为这次连接分配资源。Client端接收到ACK报文后也向Server段发生ACK报文，并分配资源，这样TCP连接就建立了。

最初两端的TCP进程都处于CLOSED关闭状态，A主动打开连接，而B被动打开连接。（A、B关闭状态CLOSED——B收听状态LISTEN——A同步已发送状态SYN-SENT——B同步收到状态SYN-RCVD——A、B连接已建立状态ESTABLISHED）

B的TCP服务器进程先创建传输控制块TCB，准备接受客户进程的连接请求。然后服务器进程就处于LISTEN（收听）状态，等待客户的连接请求。若有，则作出响应。

  • 第一次握手：A的TCP客户进程也是首先创建传输控制块TCB，然后向B发出连接请求报文段，（首部的同步位SYN=1，初始序号seq=x），（SYN=1的报文段不能携带数据）但要消耗掉一个序号，此时TCP客户进程进入SYN-SENT（同步已发送）状态。
  • 第二次握手：B收到连接请求报文段后，如同意建立连接，则向A发送确认，在确认报文段中（SYN=1，ACK=1，确认号ack=x+1，初始序号seq=y），测试TCP服务器进程进入SYN-RCVD（同步收到）状态；
  • 第三次握手：TCP客户进程收到B的确认后，要向B给出确认报文段（ACK=1，确认号ack=y+1，序号seq=x+1）（初始为seq=x，第二个报文段所以要+1），ACK报文段可以携带数据，不携带数据则不消耗序号。TCP连接已经建立，A进入ESTABLISHED（已建立连接）。
    当B收到A的确认后，也进入ESTABLISHED状态。

四次挥手：

  • 假设Client端发起中断连接请求，也就是发送FIN报文。Server端接到FIN报文后，意思是说“我Client端没有数据要发给你了，但是如果你还有数据没有发送完成，则不必急着关闭Socket，可以继续发送数据。所以你先发送ACK，”
  • 告诉Client端，你的请求我收到了，但是我还没准备好，请继续你等我的消息”。这个时候Client端就进入FIN_WAIT状态，继续等待Server端的FIN报文。
  • 当Server端确定数据已发送完成，则向Client端发送FIN报文，”告诉Client端，好了，我这边数据发完了，准备好关闭连接了”。Client端收到FIN报文后，”就知道可以关闭连接了。
  • 但是他还是不相信网络，怕Server端不知道要关闭，所以发送ACK后进入TIME_WAIT状态，如果Server端没有收到ACK则可以重传。“，Server端收到ACK后，”就知道可以断开连接了”。Client端等待了2MSL后依然没有收到回复，则证明Server端已正常关闭，那好，我Client端也可以关闭连接了。
  • Ok，TCP连接就这样关闭了！

tcpdump报文举例

#tcpdump -i bond0  tcp and host 10.159.52.8 and 10.159.32.65

tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode

listening on bond0, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes

10:51:18.741495 IP 101d04006.cloud.d04.am12.49972 > 10.159.52.8.ssh: Flags [S], seq 211844352, win 42340, options [mss 1460,nop,nop,sackOK,nop,wscale 9], length 0                          //4006首先发起标志位为SYN的报文 [S]  请求建立连接

10:51:18.741846 IP 10.159.52.8.ssh > 101d04006.cloud.d04.am12.49972: Flags [S.], seq 3413662952, ack 211844353, win 5840, options [mss 1460,nop,nop,sackOK,nop,wscale 0], length 0

10:51:18.741860 IP 101d04006.cloud.d04.am12.49972 > 10.159.52.8.ssh: Flags [.], ack 1, win 83, length 0

10:51:18.742006 IP 101d04006.cloud.d04.am12.49972 > 10.159.52.8.ssh: Flags [P.], seq 1:22, ack 1, win 83, length 21

10:51:18.742224 IP 10.159.52.8.ssh > 101d04006.cloud.d04.am12.49972: Flags [.], ack 22, win 5840, length 0

10:51:18.762720 IP 10.159.52.8.ssh > 101d04006.cloud.d04.am12.49972: Flags [P.], seq 1:19, ack 22, win 5840, length 18

10:51:18.762739 IP 101d04006.cloud.d04.am12.49972 > 10.159.52.8.ssh: Flags [.], ack 19, win 83, length 0

10:51:18.762930 IP 101d04006.cloud.d04.am12.49972 > 10.159.52.8.ssh: Flags [P.], seq 22:1558, ack 19, win 83, length 1536

10:51:18.763210 IP 10.159.52.8.ssh > 101d04006.cloud.d04.am12.49972: Flags [.], ack 1558, win 8760, length 0

10:51:18.763857 IP 10.159.52.8.ssh > 101d04006.cloud.d04.am12.49972: Flags [P.], seq 19:499, ack 1558, win 8760, length 480

10:51:18.763909 IP 101d04006.cloud.d04.am12.49972 > 10.159.52.8.ssh: Flags [P.], seq 1558:1582, ack 499, win 83, length 24

10:51:18.765726 IP 10.159.52.8.ssh > 101d04006.cloud.d04.am12.49972: Flags [P.], seq 499:779, ack 1582, win 8760, length 280

10:51:18.766581 IP 101d04006.cloud.d04.am12.49972 > 10.159.52.8.ssh: Flags [P.], seq 1582:1854, ack 779, win 83, length 272

10:51:18.806289 IP 10.159.52.8.ssh > 101d04006.cloud.d04.am12.49972: Flags [.], ack 1854, win 11680, length 0

10:51:18.807452 IP 10.159.52.8.ssh > 101d04006.cloud.d04.am12.49972: Flags [P.], seq 779:1371, ack 1854, win 11680, length 592

10:51:18.808490 IP 101d04006.cloud.d04.am12.49972 > 10.159.52.8.ssh: Flags [P.], seq 1854:1870, ack 1371, win 83, length 16

10:51:18.808775 IP 10.159.52.8.ssh > 101d04006.cloud.d04.am12.49972: Flags [.], ack 1870, win 11680, length 0

10:51:18.808789 IP 101d04006.cloud.d04.am12.49972 > 10.159.52.8.ssh: Flags [P.], seq 1870:1922, ack 1371, win 83, length 52

10:51:18.809605 IP 10.159.52.8.ssh > 101d04006.cloud.d04.am12.49972: Flags [.], ack 1922, win 11680, length 0

10:51:18.809819 IP 10.159.52.8.ssh > 101d04006.cloud.d04.am12.49972: Flags [P.], seq 1371:1423, ack 1922, win 11680, length 52

10:51:18.809844 IP 101d04006.cloud.d04.am12.49972 > 10.159.52.8.ssh: Flags [P.], seq 1922:1990, ack 1423, win 83, length 68

10:51:18.810994 IP 10.159.52.8.ssh > 101d04006.cloud.d04.am12.49972: Flags [P.], seq 1423:1491, ack 1990, win 11680, length 68

10:51:18.812655 IP 101d04006.cloud. d04.am12.49972 > 10.159.52.8.ssh: Flags [P.], seq 1990:2634, ack 1491, win 83, length 644

10:51:18.813608 IP 10.159.52.8.ssh > 101d04006.cloud.d04.am12.49972: Flags [P.], seq 1491:1559, ack 2634, win 14600, length 68

10:51:18.854421 IP 101d04006.cloud.d04.am12.49972 > 10.159.52.8.ssh: Flags [.], ack 1559, win 83, length 0

10:51:23.906015 IP 101d04006.cloud.d04.am12.49972 > 10.159.52.8.ssh: Flags [P.], seq 2634:2782, ack 1559, win 83, length 148

10:51:23.946227 IP 10.159.52.8.ssh > 101d04006.cloud.d04.am12.49972: Flags [.], ack 2782, win 17520, length 0

10:51:23.967757 IP 10.159.52.8.ssh > 101d04006.cloud.d04.am12.49972: Flags [P.], seq 1559:1595, ack 2782, win 17520, length 36

10:51:23.967769 IP 101d04006.cloud.d04.am12.49972 > 10.159.52.8.ssh: Flags [.], ack 1595, win 83, length 0

10:51:23.967847 IP 101d04006.cloud.d04.am12.49972 > 10.159.52.8.ssh: Flags [P.], seq 2782:2850, ack 1595, win 83, length 68

10:51:23.968231 IP 10.159.52.8.ssh > 101d04006.cloud.d04.am12.49972: Flags [.], ack 2850, win 17520, length 0

10:51:23.969941 IP 10.159.52.8.ssh > 101d04006.cloud.d04.am12.49972: Flags [P.], seq 1595:1647, ack 2850, win 17520, length 52

10:51:23.969997 IP 101d04006.cloud.d04.am12.49972 > 10.159.52.8.ssh: Flags [P.], seq 2850:3310, ack 1647, win 83, length 460

10:51:23.977758 IP 10.159.52.8.ssh > 101d04006.cloud.d04.am12.49972: Flags [P.], seq 1647:1771, ack 3310, win 20440, length 124

10:51:24.018422 IP 101d04006.cloud.d04.am12.49972 > 10.159.52.8.ssh: Flags [.], ack 1771, win 83, length 0

10:51:24.048297 IP 10.159.52.8.ssh > 101d04006.cloud.d04.am12.49972: Flags [P.], seq 1771:1839, ack 3310, win 20440, length 68

10:51:24.048311 IP 101d04006.cloud.d04.am12.49972 > 10.159.52.8.ssh: Flags [.], ack 1839, win 83, length 0

10:51:24.048319 IP 10.159.52.8.ssh > 101d04006.cloud.d04.am12.49972: Flags [P.], seq 1839:1875, ack 3310, win 20440, length 36

10:51:24.048324 IP 101d04006.cloud.d04.am12.49972 > 10.159.52.8.ssh: Flags [.], ack 1875, win 83, length 0

10:51:24.048408 IP 101d04006.cloud.d04.am12.49972 > 10.159.52.8.ssh: Flags [P.], seq 3310:3382, ack 1875, win 83, length 72

10:51:24.048427 IP 101d04006.cloud.d04.am12.49972 > 10.159.52.8.ssh: Flags [P.], seq 3382:3450, ack 1875, win 83, length 68

10:51:24.048453 IP 101d04006.cloud.d04.am12.49972 > 10.159.52.8.ssh: Flags [F.], seq 3450, ack 1875, win 83, length 0              //4006端首先发起[F.]  即FIN标志位的报文 请求释放连接

10:51:24.048689 IP 10.159.52.8.ssh > 101d04006.cloud.d04.am12.49972: Flags [.], ack 3451, win 20440, length 0

10:51:24.054160 IP 10.159.52.8.ssh > 101d04006.cloud.d04.am12.49972: Flags [F.], seq 1875, ack 3451, win 20440, length 0

10:51:24.054172 IP 101d04006.cloud.d04.am12.49972 > 10.159.52.8.ssh: Flags [.], ack 1876, win 83, length 0
posted @ 2019-05-18 10:13  du-z  阅读(414)  评论(0)  编辑  收藏  举报