网络：TCP协议三次握手与四次挥手

亦凉 2024-04-02 05:11 42阅读 0赞

**一、理解TCP报文**

[TCP报文格式\_TCP报文包含哪些内容：][TCP_TCP]

![b8df42bfce407aea4be244a2587b9deb.png][]

TCP报头中的源端口号和目的端口号同IP数据报中的源IP与目的IP唯一确定一条TCP连接。  
TCP在发送数据前必须在彼此间建立连接，这里连接意思是：双方需要内保存对方信息（例如：IP，Port…）

<table style="width:680px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td colspan="3" style="text-align:center;">报文主要字段的解释</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>Sequence number&nbsp;</td> 
 <td>序号</td> 
 <td>表示发送的数据字节流，确保TCP传输有序，对每个字节编号。 初始序号是随机的。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>Acknowledge number</td> 
 <td>确认序号</td> 
 <td>发送方期待接收的下一序列号，接收成功后的数据字节序列号加 1。 只有ACK=1时才有效。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>acknowledgement</td> 
 <td>ACK</td> 
 <td>确认序号的标志 ACK=1表示确认号有效 ACK=0表示报文不含确认序号信息</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>synchronous</td> 
 <td>SYN</td> 
 <td>连接请求序号标志，用于建立连接 SYN=1表示请求连接</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>finish</td> 
 <td>FIN</td> 
 <td>结束标志，用于释放连接，为1表示关闭本方数据流</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>push</td> 
 <td>PSH</td> 
 <td>传送</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>reset</td> 
 <td>RST</td> 
 <td>重置</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>urgent</td> 
 <td>URG</td> 
 <td>紧急</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td></td> 
 <td>LISTEN</td> 
 <td>等待从任何远端TCP 和端口的连接请求。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td></td> 
 <td>FIN_WAIT_1</td> 
 <td>等待远端TCP 的连接终止请求，或者等待之前发送的连接终止请求的确认。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td></td> 
 <td>FIN_WAIT_2</td> 
 <td> 等待远端TCP 的连接终止请求。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td></td> 
 <td>CLOSE_WAIT</td> 
 <td>等待本地用户的连接终止请求</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td></td> 
 <td>CLOSING</td> 
 <td>等待远端TCP 的连接终止请求确认</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td></td> 
 <td>LAST_ACK</td> 
 <td>等待先前发送给远端TCP 的连接终止请求的确认（包括它字节的连接终止请求的确认）</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td></td> 
 <td>TIME_WAIT</td> 
 <td>等待足够的时间过去以确保远端TCP 接收到它的连接终止请求的确认。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td></td> 
 <td>CLOSED</td> 
 <td>不再连接状态。</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

**二、TCP****三次握手过程分析**

![format_png][]

<table style="width:680px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td>三次握手</td> 
 <td>客户端</td> 
 <td>发送信息</td> 
 <td>服务端</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>第一次握手</td> 
 <td> 客户端发送请求信息给服务器 1、客户端即不知道自己发送与接收的能力是否正常 2、客户端也不知道服务器发送与接收的能力是否正常 </td> 
 <td>SYN=1 seq=x</td> 
 <td> 服务器接收到客户端发来的信息 1、服务器知道客户端发送正常，不知道客户端接收的能力是否正常 2、服务器知道自己接收正常，不知道自己发送的能力是否正常。 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>第二次握手</td> 
 <td> 客户端收到服务端发来的信息 1、客户端知道自己发送、接收正常 2、客户端知道服务端接收、发送正常 客户端全部知道 </td> 
 <td>ACK=1 ack=x+1 SYN=1 seq=y</td> 
 <td>服务器发送信息给客户端</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>第三次握手</td> 
 <td>客户端发给服务器</td> 
 <td>seq=x+1 ACK=1 ack=y+1</td> 
 <td> 服务器接收到客户端发来的信息 1、服务端知道客户端发送，接收正常 2、服务端知道自己发送、接收也正常 服务端全部知道 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td colspan="4">上面分析过程可以看出，握手两次达不到让双方都知道自己、对方的接收、发送能力都正常的结论的。 由此我们知道三次握手的目的是让--客户端、服务端 都知道自己和对方 接收和发送的能力正常。 所以三次握手不能少，多了浪费网络资源。</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

**三、TCP四次挥手分析**

![format_png 1][]

<table style="width:680px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td>四次挥手</td> 
 <td>客户端</td> 
 <td>发送信息</td> 
 <td>服务端</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>第一次挥手</td> 
 <td>客户端发送请求 FIN-WAIT-1状态 1</td> 
 <td>FIN=1 seq=u &nbsp;</td> 
 <td> &nbsp;</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>第二次挥手</td> 
 <td></td> 
 <td>ACK=1 ack=u+1 seq=v</td> 
 <td>服务端收到请求 服务端发送请求 CLOSE-WAIT状态 2</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>第三次挥手</td> 
 <td>客户端收到服务器确认结果后进入FIN-WAIT-2状态 客户端发送 3</td> 
 <td>FIN=1 ACK=1 ack=u+1 seq=w</td> 
 <td>服务端发送信息 LAST-ACK状态 4</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td>第四次挥手</td> 
 <td>客户端收到回复 客户端发送 TIME-WAIT状态 客户端经过2个最长报文段寿命后，客户端CLOSE 5</td> 
 <td>ACK=1 ack=w+1 seq=u+1</td> 
 <td>服务端确认 服务端立刻进入CLOSE状态 6</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td colspan="4">四次挥手需要考虑服务端是否有正在发送的数据 所以客户端发起结束请求，服务端不能立即响应结束。 简单理解： 客户端发起结束请求 服务端收到请求，同时告诉客户端自己收到请求 服务端确认没有正在发送的数据，告诉客户端 客户端收到服务端的确认后结束，服务端结束</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

第一次挥手：客户端发出释放FIN=1，自己序列号seq=u，进入FIN-WAIT-1状态  
第二次挥手：服务器收到客户端的后，发出ACK=1确认标志和客户端的确认号ack=u+1，自己的序列号seq=v，进入CLOSE-WAIT状态  
第三次挥手：客户端收到服务器确认结果后，进入FIN-WAIT-2状态。此时服务器发送释放FIN=1信号，确认标志ACK=1，确认序号ack=u+1，自己序号seq=w，服务器进入LAST-ACK（最后确认态）  
第四次挥手：客户端收到回复后，发送确认ACK=1，ack=w+1，自己的seq=u+1，客户端进入TIME-WAIT（时间等待）。客户端经过2个最长报文段寿命后，客户端CLOSE；服务器收到确认后，立刻进入CLOSE状态。

**四、正是因为TCP协议三次握手、四次挥手所以TCP是安全连接，区别与UDP协议。**

**五、HTTP与TCP的关系**

TCP是传输层协议，而HTTP是应用层协议。  
HTTP基于TCP连接基础上，所以三次握手有人说是HTTP的有人说是TCP的，准确是TCP。  
TCP就是单纯建立连接，不涉及任何我们需要请求的实际数据，简单的传输。  
HTTP是用来收发数据的。

**六、欢迎交流指正，关注我，一起学习。**

**参考链接**

[Http协议-TCP三次握手、四次挥手\_http和tcp三次握手\_皇城脚下的博客-CSDN博客][Http_-TCP_http_tcp_-CSDN]

[TCP 三次握手和四次挥手的简要描述\_hakula007的博客-CSDN博客\_描述三次握手][TCP _hakula007_-CSDN]

[TCP_TCP]: https://baike.baidu.com/item/TCP%E6%8A%A5%E6%96%87%E6%A0%BC%E5%BC%8F/53100036?fr=aladdin
[b8df42bfce407aea4be244a2587b9deb.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/02/1cb4baea48ce48cfb98848142fc3defe.png
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[Http_-TCP_http_tcp_-CSDN]: https://blog.csdn.net/sq4521/article/details/90751241
[TCP _hakula007_-CSDN]: https://blog.csdn.net/hakula007/article/details/107003541