TCP三次握手和四次揮手以及11種狀態的介紹

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1、三次握手

置位概念：根據TCP的包頭字段，存在3個重要的標識ACK、SYN、FIN
ACK：表示驗證字段
SYN：位數置1，表示建立TCP連接
FIN：位數置1，表示斷開TCP連接

三次握手過程說明：
1、由客戶端發送建立TCP連接的請求報文，其中報文中包含seq序列號，是由發送端隨機生成的，并且將報文中的SYN字段置為1，表示需要建立TCP連接。（SYN=1，seq=x，x為隨機生成數值）
2、由服務端回復客戶端發送的TCP連接請求報文，其中包含seq序列號，是由回復端隨機生成的，并且將SYN置為1，而且會產生ACK字段，ACK字段數值是在客戶端發送過來的序列號seq的基礎上加1進行回復，以便客戶端收到信息時，知曉自己的TCP建立請求已得到驗證。（SYN=1，ACK=x+1，seq=y，y為隨機生成數值）這里的ack加1可以理解為是確認和誰建立連接。
3、客戶端收到服務端發送的TCP建立驗證請求后，會使自己的序列號加1表示，并且再次回復ACK驗證請求，在服務端發過來的seq上加1進行回復。（SYN=1，ACK=y+1，seq=x+1）

2、四次揮手

四次揮手過程說明：
1、客戶端發送斷開TCP連接請求的報文，其中報文中包含seq序列號，是由發送端隨機生成的，并且還將報文中的FIN字段置為1，表示需要斷開TCP連接。（FIN=1，seq=x，x由客戶端隨機生成）
2、服務端會回復客戶端發送的TCP斷開請求報文，其包含seq序列號，是由回復端隨機生成的，而且會產生ACK字段，ACK字段數值是在客戶端發過來的seq序列號基礎上加1進行回復，以便客戶端收到信息時，知曉自己的TCP斷開請求已經得到驗證。（FIN=1，ACK=x+1，seq=y，y由服務端隨機生成）
3、服務端在回復完客戶端的TCP斷開請求后，不會馬上進行TCP連接的斷開，服務端會先確保斷開前，所有傳輸到A的數據是否已經傳輸完畢，一旦確認傳輸數據完畢，就會將回復報文的FIN字段置1，并且產生隨機seq序列號。（FIN=1，ACK=x+1，seq=z，z由服務端隨機生成）
4、客戶端收到服務端的TCP斷開請求后，會回復服務端的斷開請求，包含隨機生成的seq字段和ACK字段，ACK字段會在服務端的TCP斷開請求的seq基礎上加1，從而完成服務端請求的驗證回復。（FIN=1，ACK=z+1，seq=h，h為客戶端隨機生成）
至此TCP斷開的4次揮手過程完畢

3、11種狀態

1、一開始，建立連接之前服務器和客戶端的狀態都為CLOSED；
2、服務器創建socket后開始監聽，變為LISTEN狀態；
3、客戶端請求建立連接，向服務器發送SYN報文，客戶端的狀態變味SYN_SENT；
4、服務器收到客戶端的報文后向客戶端發送ACK和SYN報文，此時服務器的狀態變為SYN_RCVD；
5、然后，客戶端收到ACK、SYN，就向服務器發送ACK，客戶端狀態變為ESTABLISHED；
6、服務器端收到客戶端的ACK后變為ESTABLISHED。此時3次握手完成，連接建立！

由于TCP連接是全雙工的，斷開連接會比建立連接麻煩一點點。
1、客戶端先向服務器發送FIN報文，請求斷開連接，其狀態變為FIN_WAIT1；
2、服務器收到FIN后向客戶端發送ACK，服務器的狀態圍邊CLOSE_WAIT；
3、客戶端收到ACK后就進入FIN_WAIT2狀態，此時連接已經斷開了一半了。如果服務器還有數據要發送給客戶端，就會繼續發送；
4、直到發完數據，就會發送FIN報文，此時服務器進入LAST_ACK狀態；
5、客戶端收到服務器的FIN后，馬上發送ACK給服務器，此時客戶端進入TIME_WAIT狀態；
6、再過了2MSL長的時間后進入CLOSED狀態。服務器收到客戶端的ACK就進入CLOSED狀態。
至此，還有一個狀態沒有出來：CLOSING狀態。
CLOSING狀態表示：
客戶端發送了FIN，但是沒有收到服務器的ACK，卻收到了服務器的FIN，這種情況發生在服務器發送的ACK丟包的時候，因為網絡傳輸有時會有意外。

LISTEN：等待從任何遠端TCP 和端口的連接請求。

SYN_SENT：發送完一個連接請求后等待一個匹配的連接請求。

SYN_RECEIVED：發送連接請求并且接收到匹配的連接請求以后等待連接請求確認。

ESTABLISHED：表示一個打開的連接，接收到的數據可以被投遞給用戶。連接的數據傳輸階段的正常狀態。

FIN_WAIT_1：等待遠端TCP 的連接終止請求，或者等待之前發送的連接終止請求的確認。

FIN_WAIT_2：等待遠端TCP 的連接終止請求。

CLOSE_WAIT：等待本地用戶的連接終止請求。

CLOSING：等待遠端TCP 的連接終止請求確認。

LAST_ACK：等待先前發送給遠端TCP 的連接終止請求的確認（包括它字節的連接終止請求的確認）

TIME_WAIT：等待足夠的時間過去以確保遠端TCP 接收到它的連接終止請求的確認。
TIME_WAIT 兩個存在的理由：
          1.可靠的實現tcp全雙工連接的終止；
          2.允許老的重復分節在網絡中消逝。

CLOSED：不在連接狀態（這是為方便描述假想的狀態，實際不存在）

到此，關于“TCP三次握手和四次揮手以及11種狀態的介紹”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！