TCP三次握手詳解

一、舉個(gè)例子

圖片來自網(wǎng)絡(luò)

類比兩個(gè)人初認(rèn)識(shí)的一個(gè)過程。比如一個(gè)男生初次認(rèn)識(shí)一個(gè)女生，男生第一次看到這個(gè)女生就一見鐘情，想要認(rèn)識(shí)女生。

男生給女生發(fā)了個(gè)求交往的消息，“我想要跟你做朋友，可不可以？”給這個(gè)求交往的消息打上標(biāo)簽，比如愛心，代表這個(gè)是求交往的消息。

女生回復(fù)“我收到你的消息（對(duì)收到消息的確認(rèn)）。我同意跟你做朋友試試看。”這個(gè)是女生的態(tài)度。在男生發(fā)完求交往后的一個(gè)確認(rèn)消息以及女生同意交往的消息。

這個(gè)是消息內(nèi)容以及消息性質(zhì)。男生收到女生的消息很開心，再次確認(rèn)下我確實(shí)收到了你的確認(rèn)消息。也知道了女生同意試試看的態(tài)度。

這樣的一個(gè)交互之后，確認(rèn)消息的一個(gè)再次確認(rèn)消息。

結(jié)果：確認(rèn)關(guān)系了，可以正式交往了。后面再發(fā)送的消息就是他們作為男女朋友之后發(fā)的消息內(nèi)容了。

二、TCP三次握手詳解

1.TCP頭部的重要字段

圖片來自網(wǎng)絡(luò)

tcp三次握手跟這個(gè)過程就特別像。 現(xiàn)在是個(gè)客戶端，這邊是個(gè)百度服務(wù)器。這個(gè)客戶端想像百度服務(wù)器去取頁面、資源。首先要發(fā)起個(gè)tcp的鏈接請(qǐng)求。

首先要發(fā)一條請(qǐng)求鏈接的消息。請(qǐng)求鏈接的消息里面要包括一些什么內(nèi)容呢？這個(gè)需要再去詳細(xì)的看下tcp頭部了。

圖片來自網(wǎng)絡(luò)

要重視的是序號(hào)、確認(rèn)號(hào)、6個(gè)標(biāo)志位。

序號(hào)：就是tcp數(shù)據(jù)包標(biāo)的編號(hào)。tcp數(shù)據(jù)包過大，tcp數(shù)據(jù)會(huì)在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行分段。

太大了在網(wǎng)絡(luò)中是無法傳輸?shù)?，分成一小段一小段進(jìn)行傳輸。

分段，到達(dá)目的主機(jī)后進(jìn)行重組。比如分成了10段，每段要按順序重組，才能組成原來一樣的數(shù)據(jù)包。如果順序錯(cuò)了，數(shù)據(jù)包也不一樣了。

所以這個(gè)時(shí)候要對(duì)它進(jìn)行一個(gè)編號(hào)，比如分成10段，分別是1，2，3，4....10，重組的時(shí)候，收到1的時(shí)候必須等2，收到2的時(shí)候必須等3，這個(gè)數(shù)據(jù)包依次過來依次重組，這樣保證數(shù)據(jù)能夠正確的組合起來。這個(gè)就是序號(hào)的作用。

確認(rèn)號(hào)：就是確認(rèn)的一個(gè)序號(hào)。當(dāng)客戶端向服務(wù)器發(fā)起了一個(gè)鏈接的時(shí)候，客戶端會(huì)發(fā)起一個(gè)鏈接請(qǐng)求，客戶端發(fā)完鏈接請(qǐng)求之后，希望服務(wù)器能夠給一些回應(yīng)。

比如男生給女生發(fā)請(qǐng)求交往的消息，內(nèi)心很忐忑的希望女生也能夠回一個(gè)確認(rèn)消息。確認(rèn)消息里面會(huì)帶一個(gè)編號(hào)。這個(gè)編號(hào)就是這里說的確認(rèn)號(hào)。

確認(rèn)號(hào)存在于確認(rèn)消息里面的。確認(rèn)號(hào)是怎么編號(hào)的呢？序號(hào)是為了給數(shù)據(jù)包分段的時(shí)候?yàn)榱朔奖憬o后面進(jìn)行完整的數(shù)據(jù)重組。

確認(rèn)號(hào)和序號(hào)有什么關(guān)系？確認(rèn)號(hào)是依據(jù)序號(hào)來編得。

一個(gè)數(shù)據(jù)包發(fā)送過去，它的序號(hào)的編號(hào)是1。發(fā)到服務(wù)器那邊，服務(wù)器進(jìn)行了一個(gè)回應(yīng)，回應(yīng)包也就是確認(rèn)包里面有確認(rèn)號(hào)。用ack表示確認(rèn)號(hào)。

確認(rèn)號(hào)是上一個(gè)收到的包的序號(hào)加上1。表示服務(wù)器期望收到你的下一個(gè)包的序號(hào)。

6個(gè)標(biāo)志位（狀態(tài)控制碼）：目前只需要掌握4個(gè)，包括ACK（確認(rèn)位）、RST（重置）、SYN、FIN。

標(biāo)志位--信號(hào)燈，1--亮，0--滅。表示數(shù)據(jù)包的類型。標(biāo)志位就是表示數(shù)據(jù)包的類型。

2.四個(gè)標(biāo)志位

ACK（確認(rèn)位）。=1，表示這個(gè)消息是一個(gè)確認(rèn)消息。

什么是確認(rèn)消息？男生給女生發(fā)了一個(gè)求交往的消息，女生禮貌性的回了一個(gè)確認(rèn)消息。這個(gè)就是一個(gè)確認(rèn)消息，ACK這個(gè)標(biāo)志位就會(huì)被置成1。

客戶端收到，就會(huì)認(rèn)識(shí)這個(gè)包是個(gè)確認(rèn)消息。

RST（重置）：=1，表示這個(gè)消息釋放鏈接。TCP鏈接出現(xiàn)了錯(cuò)誤--主機(jī)服務(wù)器崩潰，斷開鏈接，請(qǐng)重新建立鏈接。

SYN：同步，=1，表示這個(gè)消息是：1.一個(gè)發(fā)起鏈接的消息。男生向女生發(fā)起的第一個(gè)求交往的消息，就是一個(gè)發(fā)起鏈接的消息。

2.確認(rèn)接受鏈接的消息。

如果我這個(gè)消息是一個(gè)確認(rèn)接受鏈接的消息，服務(wù)器這邊 收到客戶端一個(gè)發(fā)起鏈接的消息，然后我同意它發(fā)起鏈接，所以要進(jìn)行一個(gè)確認(rèn)。

這兩種情況都需要把SYN位置成1。

FIN:終止。=1，表示發(fā)送報(bào)文結(jié)束了完畢，釋放這個(gè)鏈接。

RST是出現(xiàn)錯(cuò)誤，不得不釋放鏈接，而FIN是用完了這個(gè)鏈接，用完了之后自然要釋放這個(gè)鏈接。FIN被置位了就表示TCP四次揮手要開始了。

不管是客戶端還是服務(wù)器收到tcp的報(bào)文，檢查標(biāo)記號(hào)，標(biāo)記位是什么狀態(tài)，表示當(dāng)前的報(bào)文是一個(gè)什么樣的類型。

3.TCP三次握手

圖片來自網(wǎng)絡(luò)

客戶端要向服務(wù)器端發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求鏈接的消息。標(biāo)志位SYN=1，表示一個(gè)發(fā)起鏈接的消息時(shí)，這個(gè)SYN位一定置成1。

每個(gè)包都有一個(gè)序號(hào)，所以序號(hào)用seq來表示，seq=j，表示當(dāng)前的序號(hào)是j。

是一個(gè)SYN包，是我要向服務(wù)器發(fā)起一個(gè)鏈接請(qǐng)求。這個(gè)是客戶端向服務(wù)器發(fā)起的第一個(gè)數(shù)據(jù)包。也是三次握手的第一次握手。

服務(wù)器收到了客戶端的包，服務(wù)器給客戶端回的消息是一個(gè)確認(rèn)消息。

標(biāo)志位：ACK位置1，表示它是一個(gè)確認(rèn)消息。SYN位置1，客戶端發(fā)起鏈接，服務(wù)器確認(rèn)接受鏈接的消息。

ack(確認(rèn)號(hào)):根據(jù)序號(hào)來進(jìn)行表示的，序號(hào)是1，確認(rèn)號(hào)是1+1，表示服務(wù)器期望收到的下一個(gè)包的序號(hào)。所以確認(rèn)號(hào)是j+1。

表示收到了序?yàn)閖的這個(gè)包，并且希望得到下一個(gè)包的序號(hào)是j+1。

這個(gè)包，自己的序號(hào)是seq=k。

客戶端收到服務(wù)器的確認(rèn)消息，需要再次給它發(fā)送一個(gè)確認(rèn)消息。

這個(gè)確認(rèn)消息里面，標(biāo)志位里面：ACK肯定置1。也不是發(fā)起請(qǐng)求的一個(gè)消息，也不是確認(rèn)接受請(qǐng)求的一個(gè)消息，所以SYN這個(gè)位置是不會(huì)被置位的。

ack(確認(rèn)號(hào))=k+1

收到序號(hào)為k的這個(gè)包，并且進(jìn)行一個(gè)確認(rèn)，期待下一個(gè)包的序號(hào)是k+1，到此為止就是tcp三次握手的一個(gè)完整過程。

后續(xù)才是這個(gè)基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)發(fā)送報(bào)文。

必須要建立這個(gè)三次握手的基礎(chǔ)上才有后續(xù)的數(shù)據(jù)發(fā)送報(bào)文。

四、總結(jié)

服務(wù)器和客戶端在握手中的狀態(tài) ：首先，三次握手之前，客戶端和服務(wù)器端都是處于關(guān)閉狀態(tài)。

然后客戶端發(fā)起了第一個(gè)SYN包，想要去跟服務(wù)器建立鏈接。

發(fā)完SYN包之后就變成syn_sent狀態(tài)，就是把syn發(fā)完了的狀態(tài)。服務(wù)器在收到syn包之前變成監(jiān)聽狀態(tài)。

開始聽下誰會(huì)給我發(fā)送消息。收到客戶端的syn包之后，變成syn_Revd的狀態(tài)。

回了一個(gè)syn,ack?？蛻舳耸盏絪yn，ack之后變成建立鏈接的狀態(tài)，它認(rèn)為我收到之后，我這個(gè)鏈接就已經(jīng)建立好了。并且我給它發(fā)送了一個(gè)ack包，服務(wù)器收到ack包后也建立鏈接了。