网络基础知识--9

一、TCP的三次握手和四次挥手过程

三次握手

所谓三次握手(Three-way Handshake)，是指建立一个TCP连接时，需要客户端和服务器总共发送3个包。

三次握手的目的是连接服务器指定端口，建立TCP连接,并同步连接双方的序列号和确认号并交换 TCP 窗口大小信息.在socket编程中，客户端执行connect()时。将触发三次握手

第一次握手:

客户端发送一个TCP的SYN标志位置1的包指明客户打算连接的服务器的端口，以及初始序号X,保存在包头的序列号(Sequence Number)字段里。

第二次握手:

服务器发回确认包(ACK)应答。即SYN标志位和ACK标志位均为1同时，将确认序号(Acknowledgement Number)设置为客户的I S N加1以.即X+1。

第三次握手.

客户端再次发送确认包(ACK) SYN标志位为0,ACK标志位为1.并且把服务器发来ACK的序号字段+1,放在确定字段中发送给对方.并且在数据段放写ISN的+1（ISN---初始序列号）

四次挥手

TCP的连接的拆除需要发送四个包，因此称为四次挥手(four-way handshake)。客户端或服务器均可主动发起挥手动作，在socket编程中，任何一方执行close()操作即可产生挥手操作。

二、TCP握手为什么是三次，两次行不行？

首先，为什么是三次握手而不是四次或者更多？这个问题是比较简单的，因为既然三次能够解决的问题，为什么非要用四次来浪费资源？

但其实问题的重点在于，为什么不能只用两次？第三次握手去掉不行吗？

总的来说，三次握手是为了防止当已失效的连接请求报文段突然又传到服务端，造成双方的不一致，导致资源的浪费。

“已失效的连接请求报文段”指的是这样的情况，客户端发出一个SYN报文段，由于阻塞或者其他原因在网络中滞留，以至于客户端认为丢包了（其实并没有丢），于是重新发出一个SYN报文段，假设这一次顺利完成了，那么双方建立连接。这看起来似乎没什么问题，但网络中有一个隐患，就是那个还在网络中传输的SYN报文段，如果这个SYN在连接期间被服务端收到了，那服务端只会无视它，这样就万事大吉了，但如果是在连接释放之后被收到呢？此时服务端认为有人向他发出连接请求，于是响应一个SYNACK回去，如果采用两次握手的话，那么服务器认为此时连接已经建立好了。但是当客户端收到这个SYNACK时，如果他并没有发起连接，那么他不会理睬这个SYNACK，就当没事发生过（如果客户端此时正好发起连接，那其实他也不会理睬这个SYNACK，因为确认号不对啊。）。那问题就大了，这时候服务器以为连接好了，向客户端发送数据，而客户端处于CLOSED状态，会丢弃这些包，这样就很浪费了。并且还有一个尴尬的问题，就是这个时候当客户端打算发起连接时，服务端又不理睬了，在这里尬这，他们就别想互发数据了。当然这些问题似乎不是不可解决的，当客户端发现服务端老是向自己发数据，而自己总是丢弃，可能会向服务端发一个RST（报文段的RST标记号为1），强制服务端关闭连接。但资源总归是浪费了一会了。而用三次握手就不会出现这样的问题。

三、为什么是四次挥手，三次行不行？（做了解，需要详细TCP四次挥手全过程）

因为当服务端收到客户端的 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，当服务端收到 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，告诉客户端，“你发的 FIN 报文我收到了”。只有等到我服务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。故需要四次挥手。