TCP/IP 三次握手四次分离

作者：Gakki

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01. TCP 连接的建立

用 “三次握手” 建立 TCP 连接

1. 客户机的 TCP 首先向服务器的 TCP 发送一个连接请求报文段。这个特殊的报文段中不含应用层数据，其首部中的 SYN 标志位被置为 1。另外，客户机会随机选择一个起始序号 seq = x （连接请求报文不携带数据，但要消耗一个序号）
2. 服务器的 TCP 收到连接请求报文段后，如同意建立连接，就向客户机发回确认，并为该 TCP 连接分配 TCP 缓存和变量。在确认报文段中， SYN 和 ACK 位都被置为 1，确认号段的值为 x + 1，并且服务器随机产生起始序号 seq = y（确认报文不携带数据，但也要消耗一个序号）。确认报文段同样不包含应用层数据。
3. 当客户机收到确认报文段后，还要向服务器给出确认，并且也要给该连接分配缓存和变量。这个报文段的 ACK 标志位被置为 1，序号字段为 x + 1，确认号字段 ack = y + 1。该报文段可以携带数据，若不携带数据则不消耗序号。

02. TCP 连接的释放

用 “四次握手” 释放 TCP 连接

1. 客户机打算关闭连接时，向其 TCP 发送一个连接释放报文段，并停止发送数据，主动关闭 TCP 连接，该报文段的 FIN 标志位被置为 1 ，seq = u ，它等于前面已传送过的数据最后一个字节的序号加 1（ FIN 报文段即使不携带数据，也要消耗一个序号）。TCP 是全双工的，即可以想象为一条 TCP 连接上有两条数据通路。发送 FIN 报文时，发送 FIN 的一端不能再发送数据，即关闭了其中一条数据通路，但对方还可以发送数据
2. 服务器收到连接释放报文段后即发出确认，确认号是 ack = u + 1，而这个报文段自己的序号是 v，等于它前面已传送的数据的最后一个字节的序号 +1 。此时，从客户机到服务器这个方向的来连接就释放了， TCP 连接处于半关闭状态。但服务器若发送数据，客户机仍要接收，即从服务器到客户机这个方向的连接并未关闭
3. 若服务器已经没有要向客户机发送的数据，就通知 TCP 释放连接， 此时其发出 FIN = 1 的连接释放报文段
4. 客户机收到连接释放报文后，必须发布确认。在确认报文段中， ACK 字段被置为 1，确认号 ack = w + 1，序号 seq = u + 1。此时 TCP 连接还未释放，必须经过时间等待计时器设置的时间 2MLS 后，A 才进入连接关闭状态。

• TCP 连接建立和释放的总结如下：
  • 建立连接。分为三步：
    1). SYN = 1，seq = x；
    2). SYN = 1，ACK = 1，seq = y，ack = x + 1；
    3). ACK = 1，seq = x + 1，ack = y + 1。
  • 释放连接。分为四步：
    1). FIN = 1，seq = u；
    2). ACK = 1，seq = v，ack = u + 1；
    3). FIN = 1，ACK = 1，seq = w，ack = u + 1；
    4). ACK = 1，seq = u + 1，ack = w + 1。

其他

• 确认位 ACK ：只有当 ACK = 1 时确实号字段才有效。当 ACK = 0 时，确认号无效。 TCP 规定，在连接建立后所有的传送报文段都必须把 ACK 置 1。
• 同步位 SYN ：同步位 SYN = 1 表示这是一个连接请求或连接接收报文。
  当 SYN = 1，ACK = 0 时，表明这是一个连接请求报文，对方若同意请求连接，则在响应报文中使用 SYN = 1，ACK = 1。即 SYN = 1 表示这是一个来连接请求或连接接收报文。
• 终止位 FIN （Finish）：用来释放一个连接。FIN = 1 表明此报文段的发送发的数据已发送完毕，并要求释放传输连接。

不足之处，欢迎留言补充！！！

TCP 连接与释放相关的核心问题