一、TCP协议概述
TCP协议是互联网协议栈中传输层的核心协议之一,它提供了一种可靠的数据传输方式,确保数据包按顺序到达,并且没有丢失或重复。TCP的主要特点包括:
- 面向连接:TCP在传输数据之前需要建立连接。
- 可靠传输:TCP通过确认应答、超时重传和序列号等机制确保数据可靠传输。
- 流量控制:TCP通过窗口大小机制实现流量控制,防止发送方发送数据过快而导致接收方缓冲区溢出。
- 拥塞控制:TCP通过各种算法(如慢启动、拥塞避免、快速重传和快速恢复)实现拥塞控制,防止网络过载。
二、TCP三次握手
TCP三次握手是为了在客户端和服务器之间建立可靠的连接。下面详细介绍三次握手的具体步骤:
1. 第一次握手(SYN)
客户端向服务器发送一个SYN(同步)标志位设置为1的报文段,表示请求建立连接。报文中包含一个初始序列号(Sequence Number,简称Seq)。
客户端 服务器| ----SYN----> |
- SYN标志位:表示请求建立连接。
- 序列号:用于标识数据包的顺序。
2. 第二次握手(SYN-ACK)
服务器接收到客户端的SYN报文后,返回一个SYN和ACK(确认)标志位都设置为1的报文段,表示同意连接,并将ACK序列号设置为客户端的Seq+1。
客户端 服务器| <---SYN-ACK--- |
- SYN标志位:表示同意建立连接。
- ACK标志位:表示确认收到客户端的SYN报文。
- 确认号(Ack Number):为客户端的Seq+1。
3. 第三次握手(ACK)
客户端接收到服务器的SYN-ACK报文后,再发送一个ACK标志位设置为1的报文段给服务器,表示确认连接已经建立,ACK序列号为服务器的Seq+1。
客户端 服务器| ----ACK----> |
- ACK标志位:表示确认连接建立。
- 确认号:为服务器的Seq+1。
至此,三次握手完成,客户端和服务器之间的TCP连接正式建立。
三、TCP四次挥手
TCP四次挥手是为了优雅地关闭连接。下面详细介绍四次挥手的具体步骤:
1. 第一次挥手(FIN)
客户端发送一个FIN(终止)标志位设置为1的报文段,表示不再发送数据,但仍可接收数据。
客户端 服务器| ----FIN----> |
- FIN标志位:表示请求终止连接。
2. 第二次挥手(ACK)
服务器接收到客户端的FIN报文后,返回一个ACK报文段,表示确认已经收到终止连接请求。
客户端 服务器| <----ACK---- |
- ACK标志位:表示确认收到客户端的FIN报文。
- 确认号:为客户端的Seq+1。
3. 第三次挥手(FIN)
服务器等待所有数据发送完毕后,发送一个FIN报文段给客户端,表示同样不再发送数据。
客户端 服务器| <----FIN---- |
- FIN标志位:表示请求终止连接。
4. 第四次挥手(ACK)
客户端接收到服务器的FIN报文后,返回一个ACK报文段,表示确认连接已经关闭。
客户端 服务器| ----ACK----> |
- ACK标志位:表示确认连接关闭。
- 确认号:为服务器的Seq+1。
至此,四次挥手完成,客户端和服务器之间的TCP连接正式关闭。