C++--问题15--TCP三次握手和四次挥手

1.三次握手

（1）第一次握手：首先client给server发送连接请求报文，在这个报文中，包含了SYN=1，client_seq=任意值i，发送之后处于SYN-SENT状态，这是第一次握手

（2）第二次握手：server端接收到了这个请求，并分配资源，同时给client返回一个ACK报文，这个报文中呢包含了这些字段，标志位SYN和ACK都为1，而小ack为i+1，此时位于SYN-RCVD状态，这是第二次握手

（3）第三次握手：client收到server发来的ACK信息后呢，他会看到server发过来的小ack是i+1，这时他知道了server收到了消息，也给server回一个ACK报文，报文中同样包含了ACK=1这样的消息，同时呢，还包括了client_ack=k+1这样的字段，这样呢三次握手之后，连接就建立了，client进入established（已建立连接）状态

2.四次挥手断开连接：

（1）TCP断开连接通常是由一方主动，一方被动的，这里我们假设client主动，server被动 第一次挥手：当client没有数据要发送给server了，他会给server发送一个FIN报文，告诉server：“我已经没有数据要发给你了，但是你要是还想给我发数据的话，你就接着发，但是你得告诉我你收到我的关闭信息了”，这是第一次挥手，挥手之后client进入FIN_WAIT_1的第一阶段

（2）第二次挥手：当server收到client发来的FIN报文后，告诉client：“我收到你的FIN消息了，但是你等我发完的”此时给client返回一个ACK信息，并且呢ack=seq+1，这是第二次挥手，挥手之后呢server进入CLOSE_WAIT阶段，而client收到之后处于FIN_WAIT_2第二阶段

（3）第三次挥手：当server发完所有数据时，他会给client发送一个FIN报文，告诉client说“我传完数据了，现在要关闭连接了”，然后呢server变成LAST_ACK状态，等着client最后的ACK信息，这是第三次挥手

（4）第四次挥手：当client收到这个FIN报文时，他会对这个消息进行确认，即给server发ACK信息，但是它不相信网络，怕server收不到信息，它会进入TIME_WAIT状态，万一server没收到ACK消息它可以可以重传，而当server收到这个ACK信息后，就正式关闭了tcp连接，处于CLOSED状态，而client等待了2MSL这样长时间后还没等到消息，它知道server已经关闭连接了，于是乎他自己也断开了，这是第四次挥手，这样tcp连接就断开了 。

3.TCP握手以及每一次握手客户端和服务器端处于哪个状态

上文中红字部分。

4.为什么使用三次握手，两次握手可不可以？

如果使用两次握手的话，三次握手中的最后一次缺失，服务器不能确认客户端的接收能力。

举两个例子，第一种是黑客会伪造大量SYN请求发送给服务器，服务器立即确认并建立连接，分配资源，但是这一系列连接并不是真实存在的，这大大浪费了服务器的资源并且阻塞了正常用户的连接，这种也叫SYN洪泛攻击。第二种是服务器返回给客户端的ACK数据包可能会在传输的过程中丢失，而客户端没有收到该ACK数据包而拒绝接收服务器接下来发送的数据，于是服务器一直在发送，客户端一直在拒绝，形成死锁。

5.TIME_WAIT的意义（为什么要等于2MSL）

TIME_WAIT是指四次挥手中客户端接收了服务端的FIN报文并发送ACK报文给服务器后，仍然需要等待2MSL时间的过程。虽然按道理，四个报文都发送完毕，我们可以直接进入CLOSE状态了，但是我们必须假象网络是不可靠的，有可以最后一个ACK丢失。如果客户端发送的ACK发生丢失，服务器会再次发送FIN报文给客户端，所以TIME_WAIT状态就是用来重发可能丢失的ACK报文。