计算机网络之---TCP连接管理

TCP连接管理

TCP（传输控制协议）是面向连接的协议，在数据传输之前需要建立连接，在数据传输完成后需要断开连接。TCP连接的建立和断开都遵循特定的规则，分别称为三次握手（Three-Way Handshake）和四次挥手（Four-Way Handshake）。它们确保双方能够可靠地建立和关闭连接。

三次握手（TCP连接的建立）

三次握手是为了在客户端和服务器之间建立可靠的TCP连接。这个过程确保双方都能发送和接收数据，并且双方的缓冲区准备好接收数据。

三次握手的过程：

1. 第一次握手：客户端发送SYN包（同步标志位），告诉服务器客户端请求建立连接。

   • 客户端 -> 服务器：SYN = 1, seq = X（X为随机生成的序列号）

   这一步表示客户端请求连接，并初始化一个序列号X。

2. 第二次握手：服务器收到SYN包后，向客户端发送SYN-ACK包，表示愿意建立连接，并且确认收到客户端的请求。

   • 服务器 -> 客户端：SYN = 1, ACK = 1, seq = Y（服务器随机生成的序列号）， ack = X + 1（确认号，表示服务器已收到客户端的SYN包）

   服务器会发送一个SYN包来表示自己准备好了，同时确认客户端的SYN包。

3. 第三次握手：客户端收到服务器的SYN-ACK包后，向服务器发送ACK包，确认收到服务器的响应，并且连接建立。

   • 客户端 -> 服务器：ACK = 1, seq = X + 1, ack = Y + 1

   客户端向服务器确认自己的序列号，并最终完成连接建立。

至此，客户端和服务器之间的连接建立完成，可以开始数据传输。

四次挥手（TCP连接的断开）

四次挥手是为了安全地断开TCP连接，确保双方的通信都已结束。这个过程确保数据能够完全传输，并且双方都能正常关闭连接。

四次挥手的过程：

1. 第一次挥手：客户端发送FIN包，表示它已经完成数据的发送请求，准备关闭连接。

   • 客户端 -> 服务器：FIN = 1, seq = A

   客户端告诉服务器自己已经没有数据发送了，要求关闭连接。

2. 第二次挥手：服务器收到FIN包后，发送ACK包，确认客户端的关闭请求，并且自己仍然可以继续接收数据。

   • 服务器 -> 客户端：ACK = 1, seq = B, ack = A + 1

   服务器确认客户端的连接关闭请求，并且告知客户端自己准备好关闭连接。

3. 第三次挥手：服务器发送FIN包，表示它已经完成数据的发送，也准备关闭连接。

   • 服务器 -> 客户端：FIN = 1, seq = C

   服务器告诉客户端自己已经没有数据发送了，准备关闭连接。

4. 第四次挥手：客户端收到服务器的FIN包后，发送ACK包，确认收到服务器的关闭请求，完成连接的断开。

   • 客户端 -> 服务器：ACK = 1, seq = A + 1, ack = C + 1

   客户端确认服务器的关闭请求，最后断开连接。

至此，双方的连接关闭完成。

三次握手和四次挥手的区别

1. 三次握手用于连接的建立，四次挥手用于连接的断开。
2. 三次握手是为了确保客户端和服务器都准备好开始数据传输，而四次挥手是为了确保数据传输完毕并且双方都关闭连接。
3. 在三次握手过程中，连接的状态是全双工的，双方可以发送数据。而在四次挥手过程中，虽然双方在不同的时间关闭连接，但都确保了数据可以可靠地传输完毕。

四次挥手什么时候断开

• 如果使用 HTTP/1.1 或 HTTP/2，且启用了长连接（默认情况下启用），则 TCP 连接 只会建立一次。它只会在第一次请求时建立一次，后续请求会复用该连接，直到超时或主动关闭连接。
• 如果使用 HTTP/1.0 且没有启用长连接，则每次请求会建立一个新的 TCP 连接。