tcp/ip协议详解

TCP/IP协议栈主要分为四层:应用层、传输层、网络层、数据链路层,每层都有相应的协议，如下图

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1、握手3次原因：tcp中，一方接收到syn报文后，需向对方回应一个ack。三次握手中，第一个是sync报文，第二个是ack、sync报文，第三个ack报文。这样就都回应了ack，需要3次。
2、挥手4次原因：tcp中，一方接收到fin报文后，需向对方回应一个ack，并且tcp可以实现半关闭。4次挥手中，第一个fin报文，第二个ack报文（它可能还要继续传送数据），第三个是fin报文（它已经不需要继续传送数据了），第四个ack报文。这样就都回应了ack，需要4次（实际中可能只有3个报文，见下文）。
3、能否握手2次：如上所述，不能。t/tcp协议，可以在握手时，直接携带要传送的数据。
4、能否挥手5次：如上所述，5次多余。
5、能否挥手3次：能。收到第一个fin报文后，它自己也不需要传送数据了，回应fin、ack报文，对方再回应ack，总共三次，挥手完毕。实际中抓报文，有很多这样的情况。

(1)三次握手建立连接
a.请求端(通常称为客户)发送一个SYN段指明客户打算连接的服务器的端口，以及初始序号(ISN,在这个例子中为1415531521)。这个SYN段为报文段1。

b.服务器发回包含服务器的初始序号的SYN报文段(报文段2)作为应答。同时，将确认序号设置为客户的ISN加1以对客户的SYN报文段进行确认。一个SYN将占用一个序号

c.客户必须将确认序号设置为服务器的ISN加1以对服务器的SYN报文段进行确认(报文段3)

这三个报文段完成连接的建立。这个过程也称为三次握手(three-way handshake)

(2)四次挥手断开连接

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a.现在的网络通信都是基于socket实现的，当客户端将自己的socket进行关闭时，内核协议栈会向服务器自动发送一个FIN置位的包，请求断开连接。我们称首先发起断开请求的一方称为主动断开方。

b.服务器端收到请客端的FIN断开请求后，内核协议栈会立即发送一个ACK包作为应答，表示已经收到客户端的请求

c.服务器运行一段时间后，关闭了自己的socket。这个时候内核协议栈会向客户端发送一个FIN置位的包，请求断开连接

d.客户端收到服务端发来的FIN断开请求后，会发送一个ACK做出应答，表示已经收到服务端的请求