【面试常问】——计算机网络之TCP三次握手四次挥手

【面试常问】——计算机网络之TCP三次握手四次挥手



三次握手

第一次握手:客户端发送连接请求报文段(又称为SYN包,序列号seq=x)到服务器,此时客户端进入SYN_SENT状态,等待服务器确认;

第二次握手:服务器收到连接请求报文段,由同步SYN=1可知客户端想要建立连接,如同意建立连接,则发送一个确认报文段(又称为SYNACK包,序列号seq=y,确认号ack=x+1)给客户端,此时服务器进入SYN_RECV状态;

第三次握手:客户端收到服务器的确认报文段,向服务器发送确认报文段(序列号seq=x+1,ack=y+1),此报文段发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED状态,完成三次握手。

    握手过程中传送的包里不包含数据,三次握手完毕后,客户端与服务器才正式开始传送数据。理想状态下,TCP连接一旦建立,在通信双方中的任何一方主动关闭连接之前,TCP 连接都将被一直保持下去。

四次挥手

与建立连接的“三次握手”类似,断开一个TCP连接则需要“四次挥手”。

第一次挥手:数据传输结束后,客户端发送一个连接释放报文段(FIN包,终止控制位FIN=1),用来关闭客户端到服务器的数据传送,(当然,在FIN包之前发送出去的数据,如果没有收到对应的ack确认报文,主动关闭方依然会重发这些数据),客户端进入FIN_WAIT_1状态

第二次挥手:服务器收到连接释放报文段后,发送一个确认报文段给客户端(ACK=1,确认序号为收到序号+1,与SYN相同,一个FIN占用一个序号),服务器进入CLOSE_WAIT状态。此时TCP链接处于半关闭状态,即客户端已经没有要发送的数据了,但服务器若发送数据,则客户端仍要接收

第三次挥手:服务器数据发送完毕后,发送一个连接释放报文段,用来关闭服务器到客户端的数据传送,服务器进入LAST_ACK状态

第四次挥手:客户端收到连接释放报文段后,进入TIME_WAIT状态,发送一个确认报文段给服务器,确认序号为收到序号+1,服务器进入CLOSED状态,完成四次挥手


问题1:

TCP的三次握手过程?为什么会采用三次握手,若采用二次握手可以吗?

答:建立连接的过程是利用客户-服务器模式,假设主机A为客户端,主机B为服务器端。

(1)TCP的三次握手过程:主机A向B发送连接请求;主机B对收到的主机A的报文段进行确认;主机A再次对主机B的确认进行确认。

(2)采用三次握手是为了防止失效的连接请求报文段突然又传送到主机B,因而产生错误。失效的连接请求报文段是指:主机A发出的连接请求没有收到主机B的确认,于是经过一段时间后,主机A又重新向主机B发送连接请求,且建立成功,顺序完成数据传输。考虑这样一种特殊情况,主机A第一次发送的连接请求并没有丢失,而是因为网络节点导致延迟达到主机B,主机B以为是主机A又发起的新连接,于是主机B同意连接,并向主机A发回确认,但是此时主机A根本不会理会,主机B就一直在等待主机A发送数据,导致主机B的资源浪费。

(3)采用两次握手不行,原因就是上面说的实效的连接请求的特殊情况。

问题2:

TCP为何采用四次挥手来释放链接?

答:关闭连接时,当收到对方的FIN报文通知时,它仅仅表示对方没有数据发送给你了,但未必你所有的数据全部发送给对方了,所以你未必会马上关闭套接字socket,也即你可能还需要发送一些数据给对方之后,再发送FIN报文给对方来表示你没有数据发送给对方了,针对每个FIN报文,都需要一次ACK报文,故需要四次挥手。

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