TCP(Transmission Control Protocol)　傳輸控制協議

TCP是主機對主機層的傳輸控制協議，提供可靠的連接服務，采用三次握手確認建立一個連接:

位碼即tcp標志位,有6種標示:SYN(synchronous建立聯機) ACK(acknowledgement 確認) PSH(push傳送) FIN(finish結束) RST(reset重置) URG(urgent緊急)

Sequence number(發送序列) Acknowledge number(確認序列)

第一次握手：主機A發送位碼為syn＝1,隨機產生seq number=1234567的數據包到服務器，主機B由SYN=1知道，A要求建立聯機；
第二次握手：主機B收到請求后要確認聯機信息，向A發送ack number=(主機A的seq+1),syn=1,ack=1,隨機產生seq=7654321的包
第三次握手：主機A收到后檢查ack number是否正確，即第一次發送的seq number+1,以及位碼ack是否為1，若正確，主機A會再發送ack number=(主機B的seq+1),ack=1，主機B收到后確認seq值與ack=1則連接建立成功。
完成三次握手，主機A與主機B開始傳送數據。

在TCP/IP協議中，TCP協議提供可靠的連接服務，采用三次握手建立一個連接。?
第一次握手：建立連接時，客戶端發送syn包(syn=j)到服務器，并進入SYN_SEND狀態，等待服務器確認；?
第二次握手：服務器收到syn包，必須確認客戶的SYN（ack=j+1），同時自己也發送一個SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此時服務器進 入SYN_RECV狀態； 第三次握手：客戶端收到服務器的SYN＋ACK包，向服務器發送確認包ACK(ack=k+1)，此包發送完畢，客戶端和服務器進入 ESTABLISHED狀態，完成三次握手。 完成三次握手，客戶端與服務器開始傳送數據.

握手過程中傳送的包里不包含數據，三次握手完畢后，客戶端與服務器才正式開始傳送數據。理想狀態下，TCP連接一旦建立，在通信雙方中的任何一方主動關閉連接之前，TCP 連接都將被一直保持下去。斷開連接時服務器和客戶端均可以主動發起斷開TCP連接的請求，斷開過程需要經過“四次握手”（過程就不細寫了，就是服務器和客戶端交互，最終確定斷開）

四次握手斷開：

由于?TCP?連接是全雙工的，因此每個方向都必須單獨進行關閉。這個原則是當一方完成它的數據發送任務后就能發送一個FIN?來終止這個方向的發送通道。收到一個?FIN?只意味著這一方向上沒有數據流動，一個?TCP?連接在收到一個?FIN?后仍能發送數據。首先進行關閉的一方將執行主動關閉，而另一方執行被動關閉。??
（?1?）客戶端?A?發送一個?FIN?，用來關閉客戶?A?到服務器?B?的數據傳送（報文段?4?）。??
（?2?）服務器?B?收到這個?FIN?，它發回一個?ACK?，確認序號為收到的序號加?1?（報文段?5?）。和?SYN?一樣，一個FIN?將占用一個序號。??
（?3?）服務器?B?關閉與客戶端?A?的連接，發送一個?FIN?給客戶端?A?（報文段?6?）。??
（?4?）客戶端?A?發回?ACK?報文確認，并將確認序號設置為收到序號加?1?（報文段?7?）。??

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實例:
IP 192.168.1.116.3337 > 192.168.1.123.7788: S 3626544836:3626544836
IP 192.168.1.123.7788 > 192.168.1.116.3337: S 1739326486:1739326486 ack 3626544837
IP 192.168.1.116.3337 > 192.168.1.123.7788: ack 1739326487,ack 1
第一次握手：192.168.1.116發送位碼syn＝1,隨機產生seq number=3626544836的數據包到192.168.1.123,192.168.1.123由SYN=1知道192.168.1.116要求建立聯機;
第二次握手：192.168.1.123收到請求后要確認聯機信息，向192.168.1.116發送ack number=3626544837,syn=1,ack=1,隨機產生seq=1739326486的包;
第三次握手：192.168.1.116收到后檢查ack number是否正確，即第一次發送的seq number+1,以及位碼ack是否為1，若正確，192.168.1.116會再發送ack number=1739326487,ack=1，192.168.1.123收到后確認seq=seq+1,ack=1則連接建立成功。

http實例：
pc瀏覽服務器網頁此過程不包括域名查詢，只描述TCP與http數據流的變化。
一、pc與http服務器進行三次握手來建立連接。
1.pc：seq=0 ack=0 syn=1 ack=0 發送給服務器建立同步請求。
2.server： seq=0 ack=1 syn=1 ack=1 發送給客戶端建立同步響應.
3.pc:seq=1 ack=1 syn=0 ack=1 發送給服務器,三次握手完成建立同步信息成功.
4.pc產生http數據消息,向服務器發送get請求.
5.服務器收到請求并發送TCP確認,然后發送http數據信息給客戶端的瀏覽器.
6.客戶端收到服務器的http信息,然后發送TCP確認信息給服務器.
7.客戶端發送FIN+ACK給服務器,要求結束數據傳輸.
8.服務器發送TCP確認消息用于確認pc的TCP的FIN消息
9.服務器向客戶端發送FIN+ACK消息用于結束TCP會話.
10.客戶端發送確認信息給服務器,整個會話結束.

HTTP連接
HTTP協議即超文本傳送協議(Hypertext Transfer Protocol )，是Web聯網的基礎，也是手機聯網常用的協議之一，HTTP協議是建立在TCP協議之上的一種應用。
HTTP連接最顯著的特點是客戶端發送的每次請求都需要服務器回送響應，在請求結束后，會主動釋放連接。從建立連接到關閉連接的過程稱為“一次連接”。
1）在HTTP 1.0中，客戶端的每次請求都要求建立一次單獨的連接，在處理完本次請求后，就自動釋放連接。
2）在HTTP 1.1中則可以在一次連接中處理多個請求，并且多個請求可以重疊進行，不需要等待一個請求結束后再發送下一個請求。
由于HTTP在每次請求結束后都會主動釋放連接，因此HTTP連接是一種“短連接”，要保持客戶端程序的在線狀態，需要不斷地向服務器發起連接請求。通常 的做法是即時不需要獲得任何數據，客戶端也保持每隔一段固定的時間向服務器發送一次“保持連接”的請求，服務器在收到該請求后對客戶端進行回復，表明知道客戶端“在線”。若服務器長時間無法收到客戶端的請求，則認為客戶端“下線”，若客戶端長時間無法收到服務器的回復，則認為網絡已經斷開。
問題:
1．為什么建立連接協議是三次握手，而關閉連接卻是四次握手呢？??
這是因為服務端的?LISTEN?狀態下的?SOCKET?當收 到?SYN?報文的建立連接請求后，它可以把?ACK?和?SYN?（?ACK?起應答作用，而?SYN?起同步作用）放在一個報文里來發送。但關閉連接時， 當收到對方的?FIN?報文通知時，它僅僅表示對方沒有數據發送給你了；但未必你所有的數據都全部發送給對方了，所以你可以未必會馬上會關閉?SOCKET,?也即你可能還需要發送一些數據給對方之后，再發送?FIN?報文給對方來表示你同意現在可以關閉連接了，所以它這里的?ACK?報文 和?FIN報文多數情況下都是分開發送的。??
2．為什么?TIME_WAIT?狀態還需要等?2MSL?后才能返回到?CLOSED?狀態？??
這是因為雖然雙方都同意關閉連接了，而且握手的?4?個報文也都協調和發送完畢，按理可以直接回到?CLOSED?狀態（就好比從?SYN_SEND?狀態 到?ESTABLISH?狀態那樣）；但是因為我們必須要假想網絡是不可靠的，你無法保證你最后發送的?ACK?報文會一定被對方收到，因此對方處 于?LAST_ACK?狀態下的?SOCKET?可能會因為超時未收到?ACK?報文，而重發?FIN?報文，所以這個?TIME_WAIT?狀態的作用 就是用來重發可能丟失的?ACK?報文

總結：
三次握手，三種狀態（SYN_SEND\SYN_RECV\ESTABLISHED）；兩種包(請求包\應答包)，兩樣東西（標志位碼\序列號碼）
四次握手，兩次分開
心跳監測（client-<保持>-server-<在線>-client）

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的TCP/IP详解--TCP/IP中三次握手 四次握手状态分析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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