三次握手

先看一下我的笔记吧。

方框内表示的是Client/Server端的状态；中间连线表示数据包内的内容。

三次握手中，“三次”的含义是建立TCP连接的过程中，一共有三个数据包。通过对三个数据包的合理使用，即可在C/S之间建立起可靠的数据传输通道。

如果要确认在C/S间建立起可靠连接，需要确认以下四点：

1. Client端 发送功能正常
2. Client端 接收功能正常
3. Server端 发送功能正常
4. Server端 接收功能正常

经过历史的淘汰，技术人员的精简，最后呈现在我们面前的就是这三个短小精悍的数据包。也就是说，三次握手的三个数据包，通过精妙的安排，分别证明了上述的四个功能，这三个数据包缺一不可。

那么，这三个数据包的作用分别是：
第一个数据包（Server端成功接收）：证明了Client发送功能正常。
第二个数据包（Client端成功接收）：证明了Server接收功能正常、Server发送功能正常。
第三个数据包（Server端成功接收）：证明了Client接收功能正常。

其它补充：
SYN与ACK对应，ACK的作用是确认收到（Acknowledgement）。
第三次握手在技术上就可以携带数据了（但实际上并没有）。

 

 

 

四次挥手

还是先看一下我的笔记吧。

方框内表示的是Client/Server端的状态；中间连线表示数据包内的内容。

四次挥手的大概过程与原理，大家仔细分析一下上图就可以看明白，没什么特别之处值得详说。但是有一处值得注意：图中红色字体的部分。

让我们仔细来分析一下，为什么Client端的TIME WAIT状态需要等待2MSL（2个最大包存活时间）？

首先，我们看一下在这个时间点，TCP四次挥手此时正在发生的事情。

1. 若Server收到了第四个包，即可正常关闭连接。
2. 若Server没有收到第四个包，则会重发一个ACK（第三个包）。

在Server端发送完第三个包之后，需要收到Client端发送的第四个包，才会进入CLOSED状态。假如第四个包由于网络波动等原因loss掉（丢包），Server就会在等待了一段时间之后重新发送第三个包。这个Server端等待的一段时间，实际上就是一个包在网络中存活的最大时间（1MSL）。那么Server端重发的第三个包传递到Client端，又需要1MSL。这样加起来，总共需要2MSL。

所以，如果发生了坏情况（第四个包loss），需要经过2MSL（等待第四个包1MSL + 重发第三个包1MSL），Client端才会接收到Server端重发的第三个包。

补充！
如果你在百度上检索这个2MSL，会发现很多回答都是“放空网络中的旧请求报文”。很多答案都闪烁其辞且相互抄袭，经过我个人查证，这种说法来源于《Unix网络编程卷1》中的一段解读：

“假设该Socket在关闭连接之后又打开，如果在关闭（四次挥手）的时候发生了波动（拥塞，延迟等），导致三次握手之后才收到上次连接的挥手数据包，就会产生不可预料的影响。为了避免出现这种情况，此处设置了2MSL用来放空所有四次挥手时的数据包。”

但是，在原文中（下图红色批注）的原意是：2MSL足以放空！所以实际上，1MSL就足够进行数据包的放空。换句话说，2MSL并不是用来放空数据包，只是顺手做到了而已！

——节选自《UNIX网络编程卷1》