tcp連接與斷開連接圖解
建立連接非常重要,它是數(shù)據(jù)正確傳輸?shù)那疤幔粩嚅_連接同樣重要,它讓計(jì)算機(jī)釋放不再使用的資源。如果連接不能正常斷開,不僅會(huì)造成數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤,還會(huì)導(dǎo)致套接字不能關(guān)閉,持續(xù)占用資源,如果并發(fā)量高,服務(wù)器壓力堪憂。
建立連接需要三次握手,斷開連接需要四次握手,可以形象的比喻為下面的對話:
?。跾hake 1] 套接字A:“任務(wù)處理完畢,我希望斷開連接。”
?。跾hake 2] 套接字B:“哦,是嗎?請稍等,我準(zhǔn)備一下?!?/p>
等待片刻后……
[Shake 3] 套接字B:“我準(zhǔn)備好了,可以斷開連接了?!?/p>
[Shake 4] 套接字A:“好的,謝謝合作?!?/p>
下圖演示了客戶端主動(dòng)斷開連接的場景:
建立連接后,客戶端和服務(wù)器都處于ESTABLISED狀態(tài)。這時(shí),客戶端發(fā)起斷開連接的請求:
1) 客戶端調(diào)用 close() 函數(shù)后,向服務(wù)器發(fā)送 FIN 數(shù)據(jù)包,進(jìn)入FIN_WAIT_1狀態(tài)。FIN 是 Finish 的縮寫,表示完成任務(wù)需要斷開連接。
2) 服務(wù)器收到數(shù)據(jù)包后,檢測到設(shè)置了 FIN 標(biāo)志位,知道要斷開連接,于是向客戶端發(fā)送“確認(rèn)包”,進(jìn)入CLOSE_WAIT狀態(tài)。
注意:服務(wù)器收到請求后并不是立即斷開連接,而是先向客戶端發(fā)送“確認(rèn)包”,告訴它我知道了,我需要準(zhǔn)備一下才能斷開連接。
3) 客戶端收到“確認(rèn)包”后進(jìn)入FIN_WAIT_2狀態(tài),等待服務(wù)器準(zhǔn)備完畢后再次發(fā)送數(shù)據(jù)包。
4) 等待片刻后,服務(wù)器準(zhǔn)備完畢,可以斷開連接,于是再主動(dòng)向客戶端發(fā)送 FIN 包,告訴它我準(zhǔn)備好了,斷開連接吧。然后進(jìn)入LAST_ACK狀態(tài)。
5) 客戶端收到服務(wù)器的 FIN 包后,再向服務(wù)器發(fā)送 ACK 包,告訴它你斷開連接吧。然后進(jìn)入TIME_WAIT狀態(tài)。
6) 服務(wù)器收到客戶端的 ACK 包后,就斷開連接,關(guān)閉套接字,進(jìn)入CLOSED狀態(tài)。
TCP建立過程(三次握手)所謂三次握手(Three-Way Handshake)即建立TCP連接,就是指建立一個(gè)TCP連接時(shí),需要客戶端和服務(wù)端總共發(fā)送3個(gè)包以確認(rèn)連接的建立。
(1)第一次握手:Client將標(biāo)志位SYN置為1,隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)值seq=J,并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Server,Client進(jìn)入SYN_SENT狀態(tài),等待Server確認(rèn)。
?。?)第二次握手:Server收到數(shù)據(jù)包后由標(biāo)志位SYN=1知道Client請求建立連接,Server將標(biāo)志位SYN和ACK都置為1,ack=J+1,隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)值seq=K,并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Client以確認(rèn)連接請求,Server進(jìn)入SYN_RCVD狀態(tài)。
?。?)第三次握手:Client收到確認(rèn)后,檢查ack是否為J+1,ACK是否為1,如果正確則將標(biāo)志位ACK置為1,ack=K+1,并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Server,Server檢查ack是否為K+1,ACK是否為1,如果正確則連接建立成功,Client和Server進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài),完成三次握手,隨后Client與Server之間可以開始傳輸數(shù)據(jù)了。
注意:三次握手的序列號和確認(rèn)號,如果用(序列號,確認(rèn)號)表示一次握手,則三次握手的過程序列號和確認(rèn)號如下:
1) 第1步:客戶端向服務(wù)器發(fā)送一個(gè)同步數(shù)據(jù)包請求建立連接,該數(shù)據(jù)包中,初始序列號(ISN)是客戶端隨機(jī)產(chǎn)生的一個(gè)值,確認(rèn)號是0;
2) 第2步:服務(wù)器收到這個(gè)同步請求數(shù)據(jù)包后,會(huì)對客戶端進(jìn)行一個(gè)同步確認(rèn)。這個(gè)數(shù)據(jù)包中,序列號(ISN)是服務(wù)器隨機(jī)產(chǎn)生的一個(gè)值,確認(rèn)號是客戶端的初始序列號+1;
3) 第3步:客戶端收到這個(gè)同步確認(rèn)數(shù)據(jù)包后,再對服務(wù)器進(jìn)行一個(gè)確認(rèn)。該數(shù)據(jù)包中,序列號是上一個(gè)同步請求數(shù)據(jù)包中的確認(rèn)號值,確認(rèn)號是服務(wù)器的初始序列號+1。
1、(X,0)
2、(Y,X+1)
3、(X+1,Y+1)