http三次握手四次挥手

最近一直忙于看前端vue相关内容,后端相关内容没有跟进,文章停了3周,,,哎,还是懒吧!子曰生命在于运动,该学习还是要学的,文章嘛也还是要整理滴,不扯了---
参考:
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我们常说http协议建立连接要经过3次握手,断开连接要4次挥手,可究竟是怎么一回事儿,为什么这么设计呢?
其实这么说是不太准确的,应该说是tcp协议建立连接要3次握手,断开连接要4次挥手,而http是基于tcp协议的,所以通常我们也这么说而已。实际上,http才不关心tcp是几次握手几次挥手建立连接的呢,它只关心你连接好了没,能不能帮我传输数据,如果http的底层用的不是tcp协议,也就无所谓握手跟挥手的过程了。
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不过,既然我们日常网络访问的http用的是tcp,那还是看一下这个过程吧
tcp可以提供全双工的数据流传输服务,全双工说白了,就是同一时间A可以发信息给B,B也可以发消息给A,俩人同时都可以给对方发消息;半双工就是某个时间段A可以发给B,但B不能给A,换个时间段,就反过来了;单工就是只能一个给另一个类似于汽车单行道;
建立连接过程:
1、TCP服务器进程先创建传输控制块TCB,时刻准备接受客户进程的连接请求,此时服务器就进入了LISTEN(监听)状态;
2、TCP客户进程也是先创建传输控制块TCB,然后向服务器发出连接请求报文,这是报文首部中的同部位SYN=1,同时选择一个初始序列号 seq=x ,此时,TCP客户端进程进入了 SYN-SENT(同步已发送状态)状态。TCP规定,SYN报文段(SYN=1的报文段)不能携带数据,但需要消耗掉一个序号。
3、TCP服务器收到请求报文后,如果同意连接,则发出确认报文。确认报文中应该 ACK=1,SYN=1,确认号是ack=x+1,同时也要为自己初始化一个序列号 seq=y,此时,TCP服务器进程进入了SYN-RCVD(同步收到)状态。这个报文也不能携带数据,但是同样要消耗一个序号。
4、TCP客户进程收到确认后,还要向服务器给出确认。确认报文的ACK=1,ack=y+1,自己的序列号seq=x+1,此时,TCP连接建立,客户端进入ESTABLISHED(已建立连接)状态。TCP规定,ACK报文段可以携带数据,但是如果不携带数据则不消耗序号。
5、当服务器收到客户端的确认后也进入ESTABLISHED状态,此后双方就可以开始通信了。
这个过程理解起来,就像两人在喊话:
A:喂,有人吗,我想建立连接
B:有哇,你建立吧,等你吆
A:好哒,我来啦
然后俩人就建立连接了,,,,
一定要三次握手么,两次行不行?
这么一个场景:
  • A->B: 洞幺洞幺,我是洞拐,收到请回复,Over。
  • B->A: 洞拐洞拐,洞幺收到,Over。
请问根据以上对话判断,
1、B是否能收到A的信息? (答案是肯定的)
2、A是否能收到B的信息? (你猜?)
tcp的核心思想是保证数据可靠传输,如果2次,显然不行,但3次就一定行么?未必,可能第三次的时候网络中断了,然后A就认为B收到了,然后一通发消息,其实B没收到,但这是无法完全保证的。无论握手多少次都不能满足传输的绝对可靠,为了效率跟相对可靠而看,3次刚刚好,所以就3次了(正好AB相互确认了一次)。
连接断开过程:
1、客户端进程发出连接释放报文,并且停止发送数据。释放数据报文首部,FIN=1,其序列号为seq=u(等于前面已经传送过来的数据的最后一个字节的序号加1),此时,客户端进入FIN-WAIT-1(终止等待1)状态。 TCP规定,FIN报文段即使不携带数据,也要消耗一个序号。
2、服务器收到连接释放报文,发出确认报文,ACK=1,ack=u+1,并且带上自己的序列号seq=v,此时,服务端就进入了CLOSE-WAIT(关闭等待)状态。TCP服务器通知高层的应用进程,客户端向服务器的方向就释放了,这时候处于半关闭状态,即客户端已经没有数据要发送了,但是服务器若发送数据,客户端依然要接受。这个状态还要持续一段时间,也就是整个CLOSE-WAIT状态持续的时间。
3、客户端收到服务器的确认请求后,此时,客户端就进入FIN-WAIT-2(终止等待2)状态,等待服务器发送连接释放报文(在这之前还需要接受服务器发送的最后的数据)。
4、服务器将最后的数据发送完毕后,就向客户端发送连接释放报文,FIN=1,ack=u+1,由于在半关闭状态,服务器很可能又发送了一些数据,假定此时的序列号为seq=w,此时,服务器就进入了LAST-ACK(最后确认)状态,等待客户端的确认。
5、客户端收到服务器的连接释放报文后,必须发出确认,ACK=1,ack=w+1,而自己的序列号是seq=u+1,此时,客户端就进入了TIME-WAIT(时间等待)状态。注意此时TCP连接还没有释放,必须经过2∗MSL(最长报文段寿命)的时间后,当客户端撤销相应的TCB后,才进入CLOSED状态。
6、服务器只要收到了客户端发出的确认,立即进入CLOSED状态。同样,撤销TCB后,就结束了这次的TCP连接。可以看到,服务器结束TCP连接的时间要比客户端早一些。
建立连接要3次,断开为什么要4次呢
因为tcp是全双工的,每个方向要单独断开,每个方向2次,所以4次。
一定4次吗,3次不行么,跟建立连接一样,服务端回复的时候顺带请求断开不可以么?
不可以,因为客户端请求服务端断开的时候,客户端向服务端发送数据的这个方向已经没有数据要发送了,但服务端可能仍有信息往客户端发送,需要的时间不好确定,不能一直不回复让客户端等着,只能先回复一个,让客户端断掉,然后服务端把数据发送完了之后再断掉服务端到客户端方向的连接;
为什么客户端最后还要等待2MSL?
MSL(Maximum Segment Lifetime),TCP允许不同的实现可以设置不同的MSL值。
第一,保证客户端发送的最后一个ACK报文能够到达服务器,因为这个ACK报文可能丢失,站在服务器的角度看来,我已经发送了FIN+ACK报文请求断开了,客户端还没有给我回应,应该是我发送的请求断开报文它没有收到,于是服务器又会重新发送一次,而客户端就能在这个2MSL时间段内收到这个重传的报文,接着给出回应报文,并且会重启2MSL计时器。
第二,防止类似与“三次握手”中提到了的“已经失效的连接请求报文段”出现在本连接中。客户端发送完最后一个确认报文后,在这个2MSL时间中,就可以使本连接持续的时间内所产生的所有报文段都从网络中消失。这样新的连接中不会出现旧连接的请求报文。
等待2MSL就一定能确认没问题么?
不,还有一个超时机制,超时了,即使没收到回复也会关闭连接。整个关闭过程如下:
 tcp关闭连接状态转换
上图是tcp连接主动关闭端的状态转换图:
(1)应用层调用close函数发起关闭连接请求
(2)发送FIN到对端,关闭写通道,自己进入FIN_WAIT1状态
(3)等待对端的确认ACK到来,接受到ACK后进入FIN_WAIT2状态;如果在超时时间内没有收到确认ACK直接进入CLOSED状态
(4)如果在FIN_WAIT1状态时收到了对端的FIN则进入CLOSING状态(双发都发出了关闭连接请求)
(5)在FIN_WAIT2接受到了对端FIN后进入TIME_WAIT状态;如果在超时时间内没有收这个FIN则直接进入CLOSED状态
(6)在TIME_WAIT状态等待2个MSL(2个报文最长存活周期)后进入CLOSED状态
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为啥3次,为啥4次,多了或者少了行不行,为什么还要等待,不等待会有什么结果,怎么尽量确定通信可靠,断开的时候怎么确定对面也断开了不要一直等着浪费资源,,,,嗯,差不多都解决了,over
 

posted @ 2018-04-22 13:48  facelessvoidwang  阅读(12441)  评论(0编辑  收藏  举报