TCP的三次握手和四次挥手

 

TCP的三次握手和四次挥手

 

 

SYN:请求连接
ACK:回复
FIN:断开连接

 

三次握手
TCP是因特网中的传输层协议,使用三次握手协议建立连接。当主动方发出SYN连接请求后,等待对方回答SYN+ACK[1],并最终对对方的 SYN 执行 ACK 确认。这种建立连接的方法可以防止产生错误的连接。[1]
TCP三次握手的过程如下:
客户端发送SYN(SEQ=x)报文给服务器端,进入SYN_SENT状态。
服务器端收到SYN报文,回应一个SYN (SEQ=y)ACK(ACK=x+1)报文,进入SYN_RECV状态。
客户端收到服务器端的SYN报文,回应一个ACK(ACK=y+1)报文,进入Established状态。
三次握手完成,TCP客户端和服务器端成功地建立连接,可以开始传输数据了。

 

四次挥手
建立一个连接需要三次握手,而终止一个连接要经过四次握手,这是由TCP的半关闭(half-close)造成的。
(1) 某个应用进程首先调用close,称该端执行“主动关闭”(active close)。该端的TCP于是发送一个FIN分节,表示数据发送完毕。
(2) 接收到这个FIN的对端执行 “被动关闭”(passive close),这个FIN由TCP确认。
注意:FIN的接收也作为一个文件结束符(end-of-file)传递给接收端应用进程,放在已排队等候该应用进程接收的任何其他数据之后,因为,FIN的接收意味着接收端应用进程在相应连接上再无额外数据可接收。
(3) 一段时间后,接收到这个文件结束符的应用进程将调用close关闭它的套接字。这导致它的TCP也发送一个FIN。
(4) 接收这个最终FIN的原发送端TCP(即执行主动关闭的那一端)确认这个FIN。[1]
既然每个方向都需要一个FIN和一个ACK,因此通常需要4个分节。
注意:
(1) “通常”是指,某些情况下,步骤1的FIN随数据一起发送,另外,步骤2和步骤3发送的分节都出自执行被动关闭那一端,有可能被合并成一个分节。[2]
(2) 在步骤2与步骤3之间,从执行被动关闭一端到执行主动关闭一端流动数据是可能的,这称为“半关闭”(half-close)。
(3) 当一个Unix进程无论自愿地(调用exit或从main函数返回)还是非自愿地(收到一个终止本进程的信号)终止时,所有打开的描述符都被关闭,这也导致仍然打开的任何TCP连接上也发出一个FIN。
无论是客户还是服务器,任何一端都可以执行主动关闭。通常情况是,客户执行主动关闭,但是某些协议,例如,HTTP/1.0却由服务器执行主动关闭。[2]

服务端:

import socket
sk = socket.socket()
sk.bind(('192.168.12.53',9000))   #把地址绑定到套接字
sk.listen()          #监听链接

conn,addr = sk.accept()    #接受客户端链接
conn.send(b'hello')   #向客户端发送信息
msg = conn.recv(1024)    #接收客户端信息
print(msg)                #打印客户端信息
conn.close()            #关闭客户端套接字
sk.close()                #关闭服务器套接字(可选)

客户端:

import socket
sk = socket.socket()                # 创建客户套接字
sk.connect(('192.168.12.53',9000))  # 尝试连接服务器

msg = sk.recv(1024)
print(msg)                # 对话(发送/接收)
sk.send(b'byebye')

sk.close()                # 关闭客户套接字 

通俗理解:

 三次握手
  accept接受过程中等待客户端的连接
  connect客户端发起一个syn链接请求
    如果得到了server端响应ack的同时还会再收到一个由server端发来的syn链接请求
    client端进行回复ack之后,就建立起了一个tcp协议的链接x
  三次握手的过程在代码中是由accept和connect共同完成的,具体的细节在socket中没有体现出来

四次挥手
  server和client端对应的在代码中都有close方法
  每一端发起的close操作都是一次fin的断开请求,得到'断开确认ack'之后,就可以结束一端的数据发送
  如果两端都发起close,那么就是两次请求和两次回复,一共是四次操作
  可以结束两端的数据发送,表示链接断开了

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