HTTP协议学习笔记（3）

三次握手与四次挥手

1. 三次握手

还是要祭出那张熟悉的图

图片来自互联网

• 第一次握手：首先由客户端主机主动发起建立连接的请求
  该请求为一个TCP报文。该报文段首部中的SYN=1，ACK=0。由于SYN=1的报文段不能携带数据但会消耗一个序列号（由自身主机随机生成），所以假设它产生了一个值为x的序列号→seq=x。并且，ACK=0的报文段没有确认号（ack）。所以第一次握手的TCP报文首部为图示的：
  SYN=1，seq=x
• 第二次握手：服务端主机同意建立连接
  服务端会响应一个TCP报文。该报文段首部SYN=1，ACK=1。发起连接和同意建立连接的SYN都为1。因为SYN=1，所以该报文段也会带上一个序列号，这个序列号也是由服务端自己随机生成的一个值。如图，假设它为y→seq=y。但是，由于本次报文中ACK=1，所以他有一个确认号ack，为服务端从对方主机（客户端）接收到的数据序列号（第一次握手发过来的seq=x）加上1，所以他的确认号为：ack=x+1。综上，第二次握手TCP报文首部为：
  SYN=1，ACK=1，seq=y，ack=x+1
• 第三次握手：客户端主机表示收到了服务端同意的消息
  客户端收到服务端响应的消息后，它会再发一个TCP报文，来告诉服务端自己知道了。这个报文首部SYN=0，ACK=1。由于本次握手发送的报文SYN=0，所以报文段已经可以携带数据了。它的seq为自己在第一次握手随机创建的序列号（x）加1→seq=x+1。表示自己这次发送的TCP报文中的数据是接着上一次给对方发的数据包的（虽然上一次没有数据包）。然后，它的ack为服务端响应的seq的值加1→ack=y+1。表示你上次发的y我已经收到了，你可以给我发后面的数据（y+1）了。所以，本次握手的TCP报文为：
  ACK=1，seq=x+1，ack=y+1

至此，完成了建立TCP连接的三次握手。从上面的过程中，我得出一个结论：序列号（seq）是用来标识自己本次发送的数据，确认号（ack）是用来提醒对方自己要接受的数据

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2. TCP连接的释放——四次挥手

看看过程：

图片来自互联网

数据传输结束后，通信双方可以关闭连接，并且停止发送数据。

• 第一次挥手：客户端主机主动请求关闭连接。
  它会发送一个释放连接的报文段并且不携带任何数据。该报文段的FIN=1，seq为前面传输的数据序列号加1，假设他为u→seq=u。TCP规定，在FIN=1的报文段，即使没有携带数据也要消耗一个序列号。客户端发出这个报文以后，就进入终止等待1（FIN-WAIT-1）的阶段，等待服务端的响应。
• 第二次挥手：服务端向客户端确认：我要开始释放连接了哦
  服务端收到客户端传来的释放连接的报文段以后，会先返回一个确认的报文段。该报文段ACK=1，确认号为客户端传来的报文段的序列号加1→ack=u+1。他的序列号为自己前面发送的最后的数据的序列号加1 ，假设它为v→seq=v。
  这时客户端收到这个确认报文以后会进入终止等待2（FIN-WAIT-2）的阶段，该阶段客户端已经不能再向服务端发送数据了，但是它还可以接收服务端发送过来的数据。
• 第三次挥手：如果服务端已经没有要发给客户端的数据了，他会通知应用进程释放连接。
  服务端发送一个报文段，FIN=1，ACK=1，确认号仍然是第二次挥手报文段中的确认号ack=u+1。序列号为第二次挥手时，最后传给客户端的数据的序列号加1，假设它为w→seq=w。
• 第四次挥手：客户端收到服务端的确认报文以后，再次与服务端确认，告诉他自己会关闭连接。
  客户端发送一个确认报文段，ACK=1，确认号为第三次握手中服务端传过来的序列号加1→ack=w+1。它的序列号为自己前一次（第一次握手时）发送的报文序列号加1→seq=u+1。
  发出该报文后，客户端并不会马上关闭连接，它会进入TIME-WAIT状态。这是一个等待时间，可以自己设定。然而服务端收到报文以后会先马上进入CLOSED状态。客户端只有过了等待时间以后才进入CLOSED状态。二者都进入CLOSED状态后，连接就完全释放了

至此，四次挥手完成，连接释放。
可以看到FIN=1这个字段，只会出现在客户端或服务端提醒对方要关闭连接的时候（第一次握手和第三次握手）。客户端或服务端在收到对方的关闭连接的报文后，都会与对方再次确认。