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02 ，tcp 原理 ： 三次握手，数据传输，四次挥手

分类: 文章 • 2025-06-12 13:41:55

1 ，建立连接 ： 三次握手 ( 图示 )

  1. 图示 ：
    02 ，tcp 原理 ： 三次握手，数据传输，四次挥手
  2. 6 个标志位 ：
    1 ，URG：紧急指针标志，当为 1 时表示紧急指针有效，为 0 则忽略紧急指针
    2 ，ACK：确认序号标志，为 1 表示确认号有效，为0表示报文中不含有确认信息，确认号无效
    3 ，PSH：push 标志，当为 1 时就是让接收方收到该TCP报文的时候不进入缓冲区排队而是快速发给应用程序
    4 ，RST：重置连接标志，当连接出现错误时可以重置，或者用于拒绝非法的报文段和连接请求
    5 ，SYN：同步序号，用于建立连接过程
    6 ，FIN：finish 标志，用于释放连接

2 ，建立连接 ： 三次握手 ( 详解 )

  1. 第一次握手：当客户端需要去建立连接时，客户端就会发送SYN包（seq=x）到服务器，然后客户端进入SYN_SEND的状态，代表已经发SYN包过去，并且在等待服务器确认。此时ACK=0,SYN=1.，这时候由于才第一次握手，所以没有ACK标志
  2. 第二次握手：服务器收到SYN包，就会进行确认，由上面的标志位介绍我们可以知道SYN是表示同步序号，这时候会使得确认号=序号+1，即ack就会等于x+1，然后服务器也会像客户端发送一个SYN包（seq=y），这时候也就是服务器会发送SYN+ACK包，来表示服务器确认到了客户端的一次握手并且二次握手建立，此时服务器进入SYN_RECV状态。此时SYN=1，ACK=1，这时候由于是第二次握手，所以就会有一个服务器给客户端的确认标志。
  3. 第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，然后就会像服务器发送确认包ACK（ack=k+1）和SYN（seq=x+1），等到这个包发送完毕之后客户端和服务器就会进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，而后就可以在服务端和客户端之间传输数据。此时SYN标志位已经不需要，因为当我们发送ACK标志位的时候代表三次握手成功，已经建立完连接了，接下来可以传送数据过去了。

3 ，建立连接 ： 三次握手 ( 总结)

  1. 前提 ： 服务器打开，可以被连接
  2. 第一次握手 ：
    1 ，客户端发消息给服务器，我是否可以连接你？
    2 ，服务器说，可以。
  3. 第二次握手 ：
    1 ，服务器说，可以，我可以连接你吗？
    2 ，客户端说，可以，然后那个绳子，把自己连上了，准备用绳子互相传东西。
  4. 第三次握手 ：
    1 ，客户端说，可以，我已经准备好了，你也准备一下吧。
    2 ，服务端知道客户端准备好了，将绳子的另一头连到自己这边，主备互相传东西

4 ，传输数据过程 ：

  1. 超时重传： 超时重传机制用来保证TCP传输的可靠性。每次发送数据包时，发送的数据报都有seq号，接收端收到数据后，会回复ack进行确认，表示某一seq号数据已经收到。发送方在发送了某个seq包后，等待一段时间，如果没有收到对应的ack回复，就会认为报文丢失，会重传这个数据包。

  2. 快速重传： 接收数据一方发现有数据包丢失了，就会发送ack报文告诉发送端重传丢失的报文。如果发送端连续收到标号相同的ack包，则会触发客户端的快速重传。比较超时重传和快速重传，可以发现超时重传是发送端在等超时，然后触发重传；而快速重传则是接收端主动告诉发送端数据没收到，然后触发发送端重传。

  3. 流量控制： 这里主要说TCP滑动窗流量控制，与网络无关。TCP头里有一个字段叫window，也就是advertised-window,这个字段是接收端告诉发送端自己还有多少缓冲区可以接收数据。于是发送端就可以根据这个接收端的处理能力来发送数据，而不会到时接收端处理不过来。滑动窗可以是提高TCP传输效率的一种机制。

  4. 拥塞控制： 滑动窗用来做流量控制。流量控制只关注发送端和接收端自身的状况，而没有考虑整个网络的通信状况。拥塞控制则是基于整个网络来考虑的。如果某一时刻网络上的延时突然增加，那么 TCP对这个事做出的应对只有重传数据，但是 重传会加重网络负担，所以会导致更大的延迟以及更多的包丢失，于是这个情况就会进入一个恶性循环，试想一下，如果一个网络内有成千上万的TCP连接都这样，那么TCP这个协议就会拖垮整个网络。所以 TCP引入了拥塞控制策略。拥塞控制策略算法主要包括：慢启动，拥塞避免，拥塞发生，快速恢复。

5 ，断开连接 ： 四次挥手

  1. A发送一个FIN（连接释放请求），用来关闭A方到B方的数据传送，也就是A告诉B我不会再给你发送数据了，但此时B还可以接受数据。此时A进入FIN_WAIT状态。
    FIN=1，表示释放连接。
    seq=u，u-1表示确认的最后一个数据序号。

  2. B收到FIN（连接释放请求）后，发送一个ACK（应答响应）给对方，确认序号为收到序号+1；此时B进入CLOSE_WAIT状态。
    ACK=1：除TCP连接请求报文段以外，TCP通信过程中所有数据报的ACK都为1，表示应答。
    seq= v：v-1是B向A发送的最后一个字节的序号。
    ack=u+1表示希望收到从第u+1个字节开始的报文段，并且已经成功接收了前u个字节。

  3. B发送一个FIN（连接释放请求），用来关闭B到A的数据传送， B便进入LAST-ACK状态。

  4. A收到FIN（连接释放请求）后，向B发送ACK确认应答，此时A进入TIME-WAIT状态。完成第四次挥手。

  5. 图解 ：
    02 ，tcp 原理 ： 三次握手，数据传输，四次挥手

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