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TCP连接为什么要三次握手/四次握手,而不是两次握手?

TCP连接为什么要三次握手/四次握手,而不是两次握手?

作者: ADreamClusive | 来源:发表于2020-03-04 16:52 被阅读0次

1. 为什么不能两次握手:(防止已失效的连接请求又传送到服务器端,因而产生错误)

假设改为两次握手,client端发送的一个连接请求在服务器滞留了,这个连接请求是无效的,client已经是closed的状态了,而服务器认为client想要建立

一个新的连接,于是向client发送确认报文段,而client端是closed状态,无论收到什么报文都会丢弃。而如果是两次握手的话,此时就已经建立连接了。

服务器此时会一直等到client端发来数据,这样就浪费掉很多server端的资源。

2. TCP是因特网中的传输层协议,使用三次握手协议建立连接。

过程如下:

image
  1. 客户端发送SYN(SEQ=x)报文给服务器端,进入SYN_SEND状态。
  2. 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。
  3. 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。

3. 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

TCP四次握手
  1. A的应用进程先向其TCP发出连接释放报文段(FIN=1,序号seq=u),并停止再发送数据,主动关闭TCP连接,进入FIN-WAIT-1(终止等待1)状态,等待B的确认。
  2. B收到连接释放报文段后即发出确认报文段,(ACK=1,确认号ack=u+1,序号seq=v),B进入CLOSE-WAIT(关闭等待)状态,此时的TCP处于半关闭状态,A到B的连接释放。
  3. A收到B的确认后,进入FIN-WAIT-2(终止等待2)状态,等待B发出的连接释放报文段。
  4. B没有要向A发出的数据,B发出连接释放报文段(FIN=1,ACK=1,序号seq=w,确认号ack=u+1),B进入LAST-ACK(最后确认)状态,等待A的确认。
  5. A收到B的连接释放报文段后,对此发出确认报文段(ACK=1,seq=u+1,ack=w+1),A进入TIME-WAIT(时间等待)状态。此时TCP未释放掉,需要经过时间等待计时器设置的时间2MSL后,A才进入CLOSED状态。

4. 为什么连接的时候是三次握手,关闭的时候却是四次握手?

答:因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后,可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的,SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时,当Server端收到FIN报文时,很可能并不会立即关闭SOCKET,所以只能先回复一个ACK报文,告诉Client端,"你发的FIN报文我收到了"。只有等到我Server端所有的报文都发送完了,我才能发送FIN报文,因此不能一起发送。故需要四步握手。

5. 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?(MSL最长报文段寿命Maximum Segment Lifetime,MSL=2)

答:虽然按道理,四个报文都发送完毕,我们可以直接进入CLOSE状态了,但是我们必须假想网络是不可靠的,有可能最后一个ACK丢失。所以TIME_WAIT状态就是用来重发可能丢失的ACK报文。

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