TCP的三次握手和四次挥手

 

 

 

SYN:请求连接
ACK：回复
FIN：断开连接

 

三次握手

TCP是因特网中的传输层协议，使用三次握手协议建立连接。当主动方发出SYN连接请求后，等待对方回答SYN+ACK[1]，并最终对对方的 SYN 执行 ACK 确认。这种建立连接的方法可以防止产生错误的连接。[1]
TCP三次握手的过程如下：
客户端发送SYN（SEQ=x）报文给服务器端，进入SYN_SENT状态。
服务器端收到SYN报文，回应一个SYN （SEQ=y）ACK(ACK=x+1）报文，进入SYN_RECV状态。
客户端收到服务器端的SYN报文，回应一个ACK(ACK=y+1）报文，进入Established状态。
三次握手完成，TCP客户端和服务器端成功地建立连接，可以开始传输数据了。

 

四次挥手

建立一个连接需要三次握手，而终止一个连接要经过四次握手，这是由TCP的半关闭（half-close）造成的。
(1) 某个应用进程首先调用close，称该端执行“主动关闭”（active close）。该端的TCP于是发送一个FIN分节，表示数据发送完毕。
(2) 接收到这个FIN的对端执行 “被动关闭”（passive close），这个FIN由TCP确认。
注意：FIN的接收也作为一个文件结束符（end-of-file）传递给接收端应用进程，放在已排队等候该应用进程接收的任何其他数据之后，因为，FIN的接收意味着接收端应用进程在相应连接上再无额外数据可接收。
(3) 一段时间后，接收到这个文件结束符的应用进程将调用close关闭它的套接字。这导致它的TCP也发送一个FIN。
(4) 接收这个最终FIN的原发送端TCP（即执行主动关闭的那一端）确认这个FIN。[1]
既然每个方向都需要一个FIN和一个ACK，因此通常需要4个分节。
注意：
(1) “通常”是指，某些情况下，步骤1的FIN随数据一起发送，另外，步骤2和步骤3发送的分节都出自执行被动关闭那一端，有可能被合并成一个分节。[2]
(2) 在步骤2与步骤3之间，从执行被动关闭一端到执行主动关闭一端流动数据是可能的，这称为“半关闭”（half-close）。
(3) 当一个Unix进程无论自愿地（调用exit或从main函数返回）还是非自愿地（收到一个终止本进程的信号）终止时，所有打开的描述符都被关闭，这也导致仍然打开的任何TCP连接上也发出一个FIN。
无论是客户还是服务器，任何一端都可以执行主动关闭。通常情况是，客户执行主动关闭，但是某些协议，例如，HTTP/1.0却由服务器执行主动关闭。[2]

服务端：

import socket
sk = socket.socket()
sk.bind(('192.168.12.53',9000))   #把地址绑定到套接字
sk.listen()          #监听链接

conn,addr = sk.accept()    #接受客户端链接
conn.send(b'hello')   #向客户端发送信息
msg = conn.recv(1024)    #接收客户端信息
print(msg)                #打印客户端信息
conn.close()            #关闭客户端套接字
sk.close()                #关闭服务器套接字(可选)

客户端：

import socket
sk = socket.socket()                # 创建客户套接字
sk.connect(('192.168.12.53',9000))  # 尝试连接服务器

msg = sk.recv(1024)
print(msg)                # 对话(发送/接收)
sk.send(b'byebye')

sk.close()                # 关闭客户套接字 

通俗理解：

 三次握手
　　accept接受过程中等待客户端的连接
　　connect客户端发起一个syn链接请求
　　　　如果得到了server端响应ack的同时还会再收到一个由server端发来的syn链接请求
　　　　client端进行回复ack之后，就建立起了一个tcp协议的链接x
　　三次握手的过程在代码中是由accept和connect共同完成的，具体的细节在socket中没有体现出来

四次挥手
　　server和client端对应的在代码中都有close方法
　　每一端发起的close操作都是一次fin的断开请求，得到'断开确认ack'之后，就可以结束一端的数据发送
　　如果两端都发起close，那么就是两次请求和两次回复，一共是四次操作
　　可以结束两端的数据发送，表示链接断开了