【基础】三报文握手与四报文挥手详解以及 Q&A

概念

三报文握手：客户端与服务器通过传输三条报文建立连接

四报文挥手：客户端与服务器通过传输四条报文断开连接

标识符说明

先看下图

图中的 A1 - B2 表示报文代号（方便后续说明），一个箭头表示一条报文，报文上的标识符依次为：

SYN：表示建立连接标志，发起建立连接请求时，其值为1 ，即 SYN = 1

seq：表示报文序列，连续的报文 seq 值也会连续

ACK：表示确认标志，ACK = 1 即表示收到报文

ack：表示确认编号，其值为接收到报文的 seq + 1

FIN：表示断开连接标志，发起断开连接请求时，其值为 1，即 FIN = 1

详细过程

三报文握手：

1、客户端向服务器发送报文请求建立连接

2、服务器接受报文并向客户端发送确认报文，表示自己已收到客户端发送的请求连接报文

3、客户端收到服务器的确认报文，向客户端发送确认报文（确认自己已收到服务器发来的确认报文），连接建立

四报文挥手：

1、客户端向服务器发送报文请求断开连接

2、服务器接受报文并向客户端发送确认报文，表示自己已收到客户端发送的请求断开报文

3、服务器向客户端发送报文请求断开连接

4、客户端接受报文并向服务器发送确认报文，表示自己已收到服务器发送的请求断开报文

Q&A

Q：图 A 中，客户端发送 A1 请求报文，服务器接受 A1 并发送 B1 确认报文，为什么之后客户端还需要发送 A2 确认报文？

A：这种情况是为了避免 A1 报文发生阻塞等因网络波动导致的问题。若 A1 发生阻塞，服务器就接受不到请求报文，此时客户端会第二次发送 A1 报文，发送成功服务器发送 B1 确认报文，若没有 A2 这一步，则此时会建立连接，后续断开连接，此时第一次阻塞的报文 A1 可能还会再次到达服务器（超时重传机制），然后服务器再次发送 B1 报文，这样就会建立一次不希望得到的连接。在有报文 A2 的情况下，客户端接收到报文 B1 后，若 B1 是因为阻塞的 A1 产生的，则客户端会识别自己之前没有发送建立请求（正常发送的请求已建立并结束，此时客户端会认为自己没有发送建立连接请求），因此避免了不希望得到的连接建立。

 

Q：图 B 中，A1 报文和 B1 报文完成后为什么还没有断开连接，还需要 B2 报文和 A2 报文？

A：首先，请求断开的开的 A1 报文和确认收到请求的 B1 报文这个过程结束后断开的为客户端→服务器的连接，这时服务器 → 客户端的连接仍然存在，且仍会传送信息（服务器的两次报文 B1、B2 的 seq 序列不连续即可说明两次报文中间传送了其他报文），所以需要 B2 报文和 A2 报文这一过程以断开服务器 → 客户端的连接。

 

Q：图 B 中，客户端发送完报文 A2 为什么还需要等待一个 TIME-WAIT 过程？

A：这是因为客户端发送报文 A2 后，报文可能因阻塞等问题没有到达服务器，这时服务器会认为自己的 B2 报文没有发送成功，便会再次向客户端发送，如果没有 TIME-WAIT 过程，客户端因为已经关闭就不会接收到后续的 B2 报文。正是因为TIME-WAIT 过程，才避免了 A2 报文发送失败的情况下服务器再次发送的 B2 报文会被客户端接受，从而完成连接断开的过程。