TCP协议的三次握手和四次分手
生活随笔
收集整理的這篇文章主要介紹了
TCP协议的三次握手和四次分手
小編覺得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個(gè)參考.
HTTP連接
HTTP協(xié)議即超文本傳送協(xié)議(Hypertext Transfer Protocol ),是Web聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),也是手機(jī)聯(lián)網(wǎng)常用的協(xié)議之一,HTTP協(xié)議是建立在TCP協(xié)議之上的一種應(yīng)用。 HTTP連接最顯著的特點(diǎn)是客戶端發(fā)送的每次請(qǐng)求都需要服務(wù)器回送響應(yīng),在請(qǐng)求結(jié)束后,會(huì)主動(dòng)釋放連接。從建立連接到關(guān)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(qǐng)求都要求建立一次單獨(dú)的連接,在處理完本次請(qǐng)求后,就自動(dòng)釋放連接。 2)在HTTP 1.1中則可以在一次連接中處理多個(gè)請(qǐng)求,并且多個(gè)請(qǐng)求可以重疊進(jìn)行,不需要等待一個(gè)請(qǐng)求結(jié)束后再發(fā)送下一個(gè)請(qǐng)求。 由于HTTP在每次請(qǐng)求結(jié)束后都會(huì)主動(dòng)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(tài),需要不斷地向服務(wù)器發(fā)起連接請(qǐng)求。通常 的做法是即時(shí)不需要獲得任何數(shù)據(jù),客戶端也保持每隔一段固定的時(shí)間向服務(wù)器發(fā)送一次“保持連接”的請(qǐng)求,服務(wù)器在收到該請(qǐng)求后對(duì)客戶端進(jìn)行回復(fù),表明知道 客戶端“在線”。若服務(wù)器長(zhǎng)時(shí)間無法收到客戶端的請(qǐng)求,則認(rèn)為客戶端“下線”,若客戶端長(zhǎng)時(shí)間無法收到服務(wù)器的回復(fù),則認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)斷開。 SOCKET原理 套接字(socket)概念 套接字(socket)是通信的基石,是支持TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信的基本操作單元。它是網(wǎng)絡(luò)通信過程中端點(diǎn)的抽象表示,包含進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信必須的五種信息:連接使用的協(xié)議,本地主機(jī)的IP地址,本地進(jìn)程的協(xié)議端口,遠(yuǎn)地主機(jī)的IP地址,遠(yuǎn)地進(jìn)程的協(xié)議端口。 應(yīng)用層通過傳輸層進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí),TCP會(huì)遇到同時(shí)為多個(gè)應(yīng)用程序進(jìn)程提供并發(fā)服務(wù)的問題。多個(gè)TCP連接或多個(gè)應(yīng)用程序進(jìn)程可能需要通過同一個(gè) TCP協(xié)議端口傳輸數(shù)據(jù)。為了區(qū)別不同的應(yīng)用程序進(jìn)程和連接,許多計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)為應(yīng)用程序與TCP/IP協(xié)議交互提供了套接字(Socket)接口。應(yīng)用層可以和傳輸層通過Socket接口,區(qū)分來自不同應(yīng)用程序進(jìn)程或網(wǎng)絡(luò)連接的通信,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟l(fā)服務(wù)。 建立socket連接 建立Socket連接至少需要一對(duì)套接字,其中一個(gè)運(yùn)行于客戶端,稱為ClientSocket ,另一個(gè)運(yùn)行于服務(wù)器端,稱為ServerSocket 。 套接字之間的連接過程分為三個(gè)步驟:服務(wù)器監(jiān)聽,客戶端請(qǐng)求,連接確認(rèn)。 服務(wù)器監(jiān)聽:服務(wù)器端套接字并不定位具體的客戶端套接字,而是處于等待連接的狀態(tài),實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),等待客戶端的連接請(qǐng)求。 客戶端請(qǐng)求:指客戶端的套接字提出連接請(qǐng)求,要連接的目標(biāo)是服務(wù)器端的套接字。為此,客戶端的套接字必須首先描述它要連接的服務(wù)器的套接字,指出服務(wù)器端套接字的地址和端口號(hào),然后就向服務(wù)器端套接字提出連接請(qǐng)求。 連接確認(rèn):當(dāng)服務(wù)器端套接字監(jiān)聽到或者說接收到客戶端套接字的連接請(qǐng)求時(shí),就響應(yīng)客戶端套接字的請(qǐng)求,建立一個(gè)新的線程,把服務(wù)器端套接字的描述發(fā) 給客戶端,一旦客戶端確認(rèn)了此描述,雙方就正式建立連接。而服務(wù)器端套接字繼續(xù)處于監(jiān)聽狀態(tài),繼續(xù)接收其他客戶端套接字的連接請(qǐng)求。 SOCKET連接與TCP連接 創(chuàng)建Socket連接時(shí),可以指定使用的傳輸層協(xié)議,Socket可以支持不同的傳輸層協(xié)議(TCP或UDP),當(dāng)使用TCP協(xié)議進(jìn)行連接時(shí),該Socket連接就是一個(gè)TCP連接。 Socket連接與HTTP連接 由于通常情況下Socket連接就是TCP連接,因此Socket連接一旦建立,通信雙方即可開始相互發(fā)送數(shù)據(jù)內(nèi)容,直到雙方連接斷開。但在實(shí)際網(wǎng) 絡(luò)應(yīng)用中,客戶端到服務(wù)器之間的通信往往需要穿越多個(gè)中間節(jié)點(diǎn),例如路由器、網(wǎng)關(guān)、防火墻等,大部分防火墻默認(rèn)會(huì)關(guān)閉長(zhǎng)時(shí)間處于非活躍狀態(tài)的連接而導(dǎo)致 Socket 連接斷連,因此需要通過輪詢告訴網(wǎng)絡(luò),該連接處于活躍狀態(tài)。 而HTTP連接使用的是“請(qǐng)求—響應(yīng)”的方式,不僅在請(qǐng)求時(shí)需要先建立連接,而且需要客戶端向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求后,服務(wù)器端才能回復(fù)數(shù)據(jù)。 很多情況下,需要服務(wù)器端主動(dòng)向客戶端推送數(shù)據(jù),保持客戶端與服務(wù)器數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)與同步。此時(shí)若雙方建立的是Socket連接,服務(wù)器就可以直接將數(shù) 據(jù)傳送給客戶端;若雙方建立的是HTTP連接,則服務(wù)器需要等到客戶端發(fā)送一次請(qǐng)求后才能將數(shù)據(jù)傳回給客戶端,因此,客戶端定時(shí)向服務(wù)器端發(fā)送連接請(qǐng)求, 不僅可以保持在線,同時(shí)也是在“詢問”服務(wù)器是否有新的數(shù)據(jù),如果有就將數(shù)據(jù)傳給客戶端。TCP(Transmission Control Protocol) 傳輸控制協(xié)議 TCP是主機(jī)對(duì)主機(jī)層的傳輸控制協(xié)議,提供可靠的連接服務(wù),采用三次握手確認(rèn)建立一個(gè)連接: 位碼即tcp標(biāo)志位,有6種標(biāo)示:SYN(synchronous建立聯(lián)機(jī)) ACK(acknowledgement 確認(rèn)) PSH(push傳送) FIN(finish結(jié)束) RST(reset重置) URG(urgent緊急) Sequence number(順序號(hào)碼) Acknowledge number(確認(rèn)號(hào)碼) TCP是什么? TCP(Transmission Control Protocol 傳輸控制協(xié)議)是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議。 具體的關(guān)于TCP是什么,我不打算詳細(xì)的說了;當(dāng)你看到這篇文章時(shí),我想你也知道TCP的概念了,想要更深入的了解TCP的工作,我們就繼續(xù)。它只是一個(gè)超級(jí)麻煩的協(xié)議,而它又是互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),也是每個(gè)程序員必備的基本功。首先來看看OSI的七層模型: 我們需要知道TCP工作在網(wǎng)絡(luò)OSI的七層模型中的第四層——Transport層,IP在第三層——Network層,ARP在第二層——Data Link層;在第二層上的數(shù)據(jù),我們把它叫Frame,在第三層上的數(shù)據(jù)叫Packet,第四層的數(shù)據(jù)叫Segment。 同時(shí),我們需要簡(jiǎn)單的知道,數(shù)據(jù)從應(yīng)用層發(fā)下來,會(huì)在每一層都會(huì)加上頭部信息,進(jìn)行封裝,然后再發(fā)送到數(shù)據(jù)接收端。這個(gè)基本的流程你需要知道,就是每個(gè)數(shù)據(jù)都會(huì)經(jīng)過數(shù)據(jù)的封裝和解封裝的過程。 在OSI七層模型中,每一層的作用和對(duì)應(yīng)的協(xié)議如下: TCP是一個(gè)協(xié)議,那這個(gè)協(xié)議是如何定義的,它的數(shù)據(jù)格式是什么樣子的呢?要進(jìn)行更深層次的剖析,就需要了解,甚至是熟記TCP協(xié)議中每個(gè)字段的含義。哦,來吧。 TCP頭部 其中 ACK SYN 序號(hào) 這三個(gè)部分在以下會(huì)用到,它們的介紹也在下面。 上面就是TCP協(xié)議頭部的格式,由于它太重要了,是理解其它內(nèi)容的基礎(chǔ),下面就將每個(gè)字段的信息都詳細(xì)的說明一下。- Source Port和Destination Port:分別占用16位,表示源端口號(hào)和目的端口號(hào);用于區(qū)別主機(jī)中的不同進(jìn)程,而IP地址是用來區(qū)分不同的主機(jī)的,源端口號(hào)和目的端口號(hào)配合上IP首部中的源IP地址和目的IP地址就能唯一的確定一個(gè)TCP連接;
- Sequence Number:用來標(biāo)識(shí)從TCP發(fā)端向TCP收端發(fā)送的數(shù)據(jù)字節(jié)流,它表示在這個(gè)報(bào)文段中的的第一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)在數(shù)據(jù)流中的序號(hào);主要用來解決網(wǎng)絡(luò)報(bào)亂序的問題;
- Acknowledgment Number:32位確認(rèn)序列號(hào)包含發(fā)送確認(rèn)的一端所期望收到的下一個(gè)序號(hào),因此,確認(rèn)序號(hào)應(yīng)當(dāng)是上次已成功收到數(shù)據(jù)字節(jié)序號(hào)加1。不過,只有當(dāng)標(biāo)志位中的ACK標(biāo)志(下面介紹)為1時(shí)該確認(rèn)序列號(hào)的字段才有效。主要用來解決不丟包的問題;
- Offset:給出首部中32 bit字的數(shù)目,需要這個(gè)值是因?yàn)槿芜x字段的長(zhǎng)度是可變的。這個(gè)字段占4bit(最多能表示15個(gè)32bit的的字,即4*15=60個(gè)字節(jié)的首部長(zhǎng)度),因此TCP最多有60字節(jié)的首部。然而,沒有任選字段,正常的長(zhǎng)度是20字節(jié);
- TCP Flags:TCP首部中有6個(gè)標(biāo)志比特,它們中的多個(gè)可同時(shí)被設(shè)置為1,主要是用于操控TCP的狀態(tài)機(jī)的,依次為URG,ACK,PSH,RST,SYN,FIN。每個(gè)標(biāo)志位的意思如下:
- Window:窗口大小,也就是有名的滑動(dòng)窗口,用來進(jìn)行流量控制;這是一個(gè)復(fù)雜的問題,這篇博文中并不會(huì)進(jìn)行總結(jié)的;
- FIN_WAIT_1: 這個(gè)狀態(tài)要好好解釋一下,其實(shí)FIN_WAIT_1和FIN_WAIT_2狀態(tài)的真正含義都是表示等待對(duì)方的FIN報(bào)文。而這兩種狀態(tài)的區(qū)別是:FIN_WAIT_1狀態(tài)實(shí)際上是當(dāng)SOCKET在ESTABLISHED狀態(tài)時(shí),它想主動(dòng)關(guān)閉連接,向?qū)Ψ桨l(fā)送了FIN報(bào)文,此時(shí)該SOCKET即進(jìn)入到FIN_WAIT_1狀態(tài)。而當(dāng)對(duì)方回應(yīng)ACK報(bào)文后,則進(jìn)入到FIN_WAIT_2狀態(tài),當(dāng)然在實(shí)際的正常情況下,無論對(duì)方何種情況下,都應(yīng)該馬上回應(yīng)ACK報(bào)文,所以FIN_WAIT_1狀態(tài)一般是比較難見到的,而FIN_WAIT_2狀態(tài)還有時(shí)常常可以用netstat看到。(主動(dòng)方)
- FIN_WAIT_2:上面已經(jīng)詳細(xì)解釋了這種狀態(tài),實(shí)際上FIN_WAIT_2狀態(tài)下的SOCKET,表示半連接,也即有一方要求close連接,但另外還告訴對(duì)方,我暫時(shí)還有點(diǎn)數(shù)據(jù)需要傳送給你(ACK信息),稍后再關(guān)閉連接。(主動(dòng)方)
- CLOSE_WAIT:這種狀態(tài)的含義其實(shí)是表示在等待關(guān)閉。怎么理解呢?當(dāng)對(duì)方close一個(gè)SOCKET后發(fā)送FIN報(bào)文給自己,你系統(tǒng)毫無疑問地會(huì)回應(yīng)一個(gè)ACK報(bào)文給對(duì)方,此時(shí)則進(jìn)入到CLOSE_WAIT狀態(tài)。接下來呢,實(shí)際上你真正需要考慮的事情是察看你是否還有數(shù)據(jù)發(fā)送給對(duì)方,如果沒有的話,那么你也就可以 close這個(gè)SOCKET,發(fā)送FIN報(bào)文給對(duì)方,也即關(guān)閉連接。所以你在CLOSE_WAIT狀態(tài)下,需要完成的事情是等待你去關(guān)閉連接。(被動(dòng)方)
- LAST_ACK: 這個(gè)狀態(tài)還是比較容易好理解的,它是被動(dòng)關(guān)閉一方在發(fā)送FIN報(bào)文后,最后等待對(duì)方的ACK報(bào)文。當(dāng)收到ACK報(bào)文后,也即可以進(jìn)入到CLOSED可用狀態(tài)了。(被動(dòng)方)
- TIME_WAIT: 表示收到了對(duì)方的FIN報(bào)文,并發(fā)送出了ACK報(bào)文,就等2MSL后即可回到CLOSED可用狀態(tài)了。如果FINWAIT1狀態(tài)下,收到了對(duì)方同時(shí)帶FIN標(biāo)志和ACK標(biāo)志的報(bào)文時(shí),可以直接進(jìn)入到TIME_WAIT狀態(tài),而無須經(jīng)過FIN_WAIT_2狀態(tài)。(主動(dòng)方)
- CLOSED: 表示連接中斷。
?
轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/ziqian9206/p/7159044.html
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的TCP协议的三次握手和四次分手的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇: 梦到三次男朋友出轨预示什么
- 下一篇: iOS 计算文字宽度的一个细节