自助建站系统注册,三维家3d设计软件免费,网页版网易云游戏,专业网页制作服务商#x1f387;个人主页#xff1a;Ice_Sugar_7 #x1f387;所属专栏#xff1a;计网 #x1f387;欢迎点赞收藏加关注哦#xff01; 三次握手四次挥手 #x1f349;连接管理#x1f34c;三次握手#x1f34c;意义#x1f34c;四次挥手#x1f34c;TCP 状态转换… 个人主页Ice_Sugar_7 所属专栏计网 欢迎点赞收藏加关注哦 三次握手四次挥手 连接管理三次握手意义四次挥手TCP 状态转换LISTENING 状态ESTABLISHED 状态CLOSE_WAIT TIME_WAIT 状态 连接管理
有连接是 TCP 的特点之一
socket new Socket(serverIp,serverPort);执行这行代码其实就是在建立连接不过这只是在调用 socket api真正建立连接是在操作系统内核完成的见下图 三次握手
内核通过三次握手来完成建立连接的过程 在此之前得先介绍一种数据报—— syn syn 是一个特殊的 TCP 数据报它没有载荷因此不会携带应用层数据 同时标志位中的 SYN 值为 1 虽说无载荷但是它也有 IP 报头、以太网数据帧帧头、TCP 报头等。其中 TCP 报头和 IP 报头分别包含客户端自己的端口和 IP syn 其实是 synchronized 的缩写它是多线程的常客意为同步。多线程使用 synchronized 加锁实现的同步是协调多个线程间的执行顺序而 TCP 这里的同步是指进入连接状态客户端和服务器相互配合完成一系列工作。可以理解为 syn 就是客户端给服务器打个招呼表示要与它建立连接服务器收到后要发个 ack 回应一下同时发个 syn 表示同意连接 意义
三次握手可以初步确认通信链路是否畅通这是确保可靠性的前提条件三次握手可以验证通信双方发送能力和接收能力是否正常 由此衍生出一道面试题能否握两次手四次呢 A两次肯定不行因为服务器这边还无法确认自己的发送能力和对端的接收能力是否正常因此需要服务端再来一次握手把信息同步给服务器四次可以但是没必要
三次握手的过程中也会协商一些必要的参数 通信是客户端和服务器两端共同配合完成的所以有些参数要进行协商这些参数往往是在“选项”中体现的 我们前面说“选项”可有可无最少占 0 个字节最多占 40 字节报头最大长度为 60去掉固定的 20就剩下 40 字节。选项中的信息我们不用去深究不过有一个信息是比较关键的 —— TCP 通信的序号起始值 TCP 在一次通信过程中序号不是从 0 或 1 开始的而是先选择一个比较大的数字从它开始计算而且即使是同一个客户端和服务器每次连接的起始值都不同。这里的“不同”不是随机给一个值而是经过一系列的分配策略得出的。这样做的好处在于避免处理到上次连接的数据报 数据报在传输过程中遇到阻塞迟迟没有到达对端可能在本次连接断开后还没到达等到下次连接建立时才到达但此时已经是别的客户端了不适合处理上次连接的数据报应该把它丢弃 四次挥手
每个客户端/服务器都要保存对端的信息这些信息需要使用一定的数据结构来存储断开连接的本质就是把对端的信息从数据结构中删掉/释放掉 四次挥手中服务器和客户端其中一方先调用 socket.close()然后触发 FIN即向对端发送 FIN 结束报文段 除了调用 close()结束进程也会触发 FIN。这两种方式本质都是关闭 socket 文件 假设是客户端请求断开连接那么四次挥手流程如下 注意四次挥手中间的两步不像三次握手不一定可以合并 下面总结一下这两者之间的相似之处和不同之处 相似点 都是通信双方中某一方给对方发起一个 syn/fin交互过程中中间两个数据报是由同一个机器发出的 不同点
三次握手中间两次可以合并为一次四次挥手不一定三次握手一定是客户端主动发起连接请求而四次挥手可以由客户端或服务器发起 TCP 状态转换
前面说 TCP 服务器和客户端都有一定的数据结构保存连接的信息在数据结构中有个属性叫作状态操作系统内核根据不同的状态决定应该干什么
LISTENING 状态
表示服务器创建好 serverSocket并且绑定好端口号了 设定端口号为 5000启动服务器后在控制台查询服务器状态得到如下信息 ESTABLISHED 状态
表示客户端和服务器已经建立连接三次握手结束了 启动客户端后再次查询状态 接下来看一下三次握手中的状态变化 CLOSE_WAIT TIME_WAIT 状态
前者表示接下来代码中需要调用 close 来主动发起 FIN。收到对方的 FIN 后会进入这个状态 本端给对方发起 FIN 后对端也给本端发 FIN 之后本端就会进入 TIME_WAIT 状态 主动断开连接的一端会进入 TIME_WAIT 状态被动断开的一端则是进入 CLOSE_WAIT 状态 接下来看一下四次挥手中的状态变化假设是客户端主动断开 TCP 连接
