1、TCP三次握手状态及消息类型
三次握手:服务端先从close到listen。 ①第一个SYN报文:客户端到服务端。
客户端随机初始化序列号client_isn,放进TCP首部序列号段,然后把SYN置1。把SYN报文发送给服务端,表示发起连接,之后客户端处于SYN-SENT状态。
②第二个报文SYN+ACK报文:服务端到客户端。
服务端收到客户端的SYN报文,把自己的序号server_isn放进TCP首部序列号段,确认应答号填入client_ins + 1,把SYN+ACK置1。把SYN+ACK报文发送给客户端,然后进入SYN-RCVD状态。
③第三个报文ACK:
客户端收到服务端报文后,还要向服务端回应最后一个应答报文。首先该应答报文 TCP 首部 ACK 标志位置为 1,其次确认应答号字段填入server_isn + 1 ,最后把报文发送给服务端,这次报文可以携带客户到服务器的数据,之后客户端处于 ESTABLISHED 状态。
2、为什么需要三次握手?
-
三次握手才可以阻止重复历史连接的初始化(主因); -
三次握手才可以同步双方的初始序列号 -
三次握手才可以避免资源浪费
①阻止重复历史连接的初始化。(主因)
- 当旧的SYN报文先到达服务端,服务端回一个ACK+SYN报文,
- 客户端收到后可以根据自身的上下文,判断这是一个历史连接(序列号过期或超时),那么客户端就会发送 RST报文给服务端,表示中止这一次连接。
两次握手在收到服务端的响应后开始发生数据,不能判断当前连接是否是历史连接。
三次握手可以在客户端准备发送第三次报文时,客户端因有足够的上下文来判断当前连接是否是历史连接。
②同步双方的初始序列号。
TCP 协议的通信双方, 都必须维护一个序列号, 序列号是可靠传输的一个关键因素。
- 接收端可以去除重复数据。
- 接收端可以按照序列号顺序接收。
- 标识发送的数据包,哪些已经被收到。
- 客户端发送第一个报文,携带客户端初始序列号的SYN报文,
- 服务器发送第二个报文,携带服务器初始序列号的ACK + SYN的应答报文,表示收到客户端的SYN报文。
- 客户端发送第三个报文,携带服务器的ACK应答报文。
这样一来一回,才能确保双方的初始序列号能被可靠的同步。
两次握手只保证了一方的初始序列号能被对方成功接收,没办法保证双方的初始序列号都能被确认接收。
③避免资源浪费。
两次握手会造成消息滞留情况下,服务器重复接受无用的连接请求SYN报文,而造成重复分配资源。
只有两次握手时,如果客户端的SYN请求连接在网络中阻塞,客户端没有收到服务端的ACK报文,会重新发送SYN。由于没有第三次握手,服务器不清楚客户端是否收到了自己发送的建立连接的ACK确认信号,所以每收到一个SYN就只能先主动建立一个连接
另外:TCP是没有“请求”一说的,TCP是一种通信的方式,“请求”一词是事务上的概念,HTTP协议是一种事务协议,如果说发送一个HTTP请求,这种说法就没有问题。应该是发送SYN报文,接收ACK+SYN报文。
3、TCP 三次握手的第三个ACK丢了会怎样
如果此时 ACK 在网络中丢失,那么 Server 端该TCP连接的状态为 SYN_RECV,并且依次等待 3 秒、6 秒、12 秒后重新发送 SYN+ACK包,以便 Client重新发送 ACK包,如果重发指定次数后,仍然未收到ACK应答,那么一段时间后,Server自动关闭这个连接。
客户端认为连接建立,服务端处于SYN_RCVD或CLOSE状态。
服务端处于CLOSE:
- 服务器认为连接超时,后续服务器收到这个 client 的包,认为连接已经关闭,返回RST。客户端收到后关闭连接。
- 客户端会超时重传这个ACK 吗?不会!TCP 不会为没有数据的ACK超时重传。
服务端处于 SYN_RCVD:
- 双方都没数据发送,服务端进行重传,收到客户端 ACK 确认, 连接进入 Established 状态。
- 客户端发送数据,服务端收到DATA+ACK,切换到 Established, 接收数据。
- 服务端想发送数据,发送不了,会进行重传,收到 ACK 确认才可以发。
|