TCP,提供面向连接的服务,在传送数据之前必须先建立连接,数据传送完成后要释放连接。因此TCP是一种可靠的的运输服务,
TCP报文
建立连接和释放连接几个重要标志:
- 序列号seq:占4个字节,用来标记数据段的顺序,TCP把连接中发送的所有数据字节都编上一个序号。
- 确认号ack:占4个字节,期待收到对方下一个报文段的第一个数据字节的序号。
- 确认ACK:占1个比特位,仅当ACK=1,确认号字段才有效。ACK=0,确认号无效。
- 同步SYN:连接建立时用于同步序号。当SYN=1,ACK=0表示:这是一个连接请求报文段。若同意连接,则在响应报文段中使用SYN=1,ACK=1。
- 终止FIN:希望断开连接。
TCP连接的建立(三次握手)
Q: 为何需要三次握手?
A: 如果客户端迟迟没有收到服务器返回确认报文,这时会放弃连接,重新启动一条连接请求,而服务器不知道客户端没有收到,所以他会收到两个连接,浪费连接开销。如果每次都是这样,就会浪费多个连接开销。如果采用的是三次握手,就算是那一次失效的报文传送过来了,服务端接受到了那条失效报文并且回复了确认报文,但是客户端不会再次发出确认。由于服务器收不到确认,就知道客户端并没有请求连接。
TCP连接的断开(四次挥手)
Q: 为何需要四次挥手?
A:关闭连接时,服务器收到对方的FIN报文时,仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据,而自己也未必全部数据都发送给对方了,所以己方可以立即关闭,也可以发送一些数据给对方后,再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接,因此,己方ACK和FIN一般都会分开发送,从而导致多了一次。
Q: 为什么客户端最后一次挥手需要等待2MSL时间?
A: MSL即Maximum Segment Lifetime,就是最大报文生存时间,是任何报文在网络上的存在的最长时间,超过这个时间报文将被丢弃。
第一,保证客户端发送的最后一个ACK报文能够到达服务器,因为这个ACK报文可能丢失,站在服务器的角度看来,我已经发送了FIN+ACK报文请求断开了,客户端还没有给我回应,应该是我发送的请求断开报文它没有收到,于是服务器又会重新发送一次,而客户端就能在这个2MSL时间段内收到这个重传的报文,接着给出回应报文,并且会重启2MSL计时器。
第二,防止类似与“三次握手”中提到了的“已经失效的连接请求报文段”出现在本连接中。客户端发送完最后一个确认报文后,在这个2MSL时间中,就可以使本连接持续的时间内所产生的所有报文段都从网络中消失。这样新的连接中不会出现旧连接的请求报文。