TCP/IP的三次握手以及四次挥手、TCP的十一种状态集转换

TCP：传输控制协议、面向连接网络协议
优点：数据传输可靠性高
缺点：数据通讯效率低
应用：文件传输 邮件传输 网站页面数据传输

举例：
A主机 向 B主机 传输数据
B主机收到后会有一个确认机制，会向A主机进行回复确认

**UDP：**用户报文协议 无；连接网络协议
优点：数据通讯效率高 没有确认机制
缺点：数据安全性无法保证
应用：DNS解析服务 视频数据传输 语音数据传输

举例：
A主机向B主机发送数据包，A主机不会管B主机有没有收到。

TCP三次握手过程

TCP报文结构：如何包装和封装数据
控制字段：对网络通讯有控制管理作用 0关闭 1开启
syn:请求建立连接字段
fin：请求断开连接字段
ack：传输的数据确认控制字段

端口号：22（ssh） 23(telnet) 20(FTP) 21（FTP） 80（网站） 25 111 873 3306（数据库） 3389
端口号范围：1~65535（tcp udp都不使用0号端口）

总结：

第一次握手:
发送请求连接控制字段syn , 请求建立连接 (客户端 — 服务端)
根据数据包编号发送数据 seq=x
第二次握手:
发送确认控制字段ack 和 请求连接控制字段 syn (服务端 — 客户端)
根据数据包编号进行确认 ack=x+1
根据数据包编号发送数据 seq=y
第三次握手:
发送确认控制字段ack (客户端 — 服务端)
根据数据包编号进行确认 ack=y+1
根据数据包编号发送数据 seq=x+1

syn位:请求建立连接字段
fin位：请求断开连接字段
ack位：传输的数据确认控制字段

为了保证将大的数据进行分割后的传输
seq号 ***：数据编号 便于重组数据
ack 确号 认号：确认下一次发送数据包编号
控制字段：对网络通讯有控制管理作用 0关闭 1开启
（A）不要将确认序号Ack与标志位中的ACK搞混了。
（B）确认方Ack=发起方seq+1，两端配对。

建立连接以后 传输数据时就一直带着控制字段了，ack=1

***：数据编号 便于重组数据
确认号：确认下一次发送数据包编号

TCP四次挥手过程

总结:

第一次挥手:
发送请求断开控制字段fin 和 确认控制字段 (客户端 — 服务端)
第二次挥手:
发送确认控制字段ack (服务端 — 客户端)
第三次挥手:
发送请求断开控制字段fin 和 确认控制字段 (服务端 — 客户端)
第四次握手:
发送确认控制字段ack (客户端 — 服务端)

提问：为什么TCP握手是三次，挥手是四次？
解答：因为挥手时需要数据传输确认阶段

有没有可能三次挥手？
有可能，是因为省略了第二次挥手

抓取三次握手的包：

抓取四次挥手的包：

抓取三次挥手数据包：

TCP/IP模型和OSI7层模型的对比

TCP十一种状态集
应用：高并发网络场景时，linux系统中的网络优化
十一种状态集说明：
三次握手 (五种状态)

客户端初始状态：closed
服务端初始状态：closed—listen

第一次握手：发送syn信息 客户端----服务端
客户端 closed — syn_sent
第二次握手 发送syn ack信息 服务端—客户端
服务端状态： listen—syn_rcvd
第三次握手：发送ack信息 客户端–服务端
客户端状态：syn_sent ---- established
服务端状态 syn_rcvd — established

四次挥手（六种状态）

客户端初始化状态：established
服务端初始化状态：established
正常情况：
第一次挥手：发送fin ack 信息 客户端—服务端
客户端：fin_wait1
第二次挥手：发送ack信息 服务端—客户端
服务端状态：established ---- close_wait
客户端状态：fin_wait1 — fin_wait2
第三次挥手：发送fin ack信息 服务端—客户端
服务端状态：close_wait — last_ack
第四次挥手：发送ack信息 客户端—服务端
客户端状态：fin_wait2 – time_wait
服务端状态：last_ack —closed

特殊情况：
第一次挥手: 发送fin ack信息 客户端 — 服务端
客户端状态：established —> fin_wait1
第二次挥手：发送fin ack信息 服务端 — 客户端
客户端状态：fin_wait1 —> closing
服务端状态：close_wait —> last_ack
第四次挥手：发送ack信息 客户端 — 服务端
客户端状态：closing —> time_wait —> closed
服务端状态：last_ack —> closed

LISTEN - 侦听来自远方TCP端口的连接请求；

SYN-SENT -在发送连接请求后等待匹配的连接请求；

SYN-RECEIVED - 在收到和发送一个连接请求后等待对连接请求的确认；

ESTABLISHED- 代表一个打开的连接，数据可以传送给用户；

FIN-WAIT-1 - 等待远程TCP的连接中断请求，或先前的连接中断请求的确认；

FIN-WAIT-2 - 从远程TCP等待连接中断请求；

CLOSE-WAIT - 等待从本地用户发来的连接中断请求；

CLOSING -等待远程TCP对连接中断的确认；

LAST-ACK - 等待原来发向远程TCP的连接中断请求的确认；

TIME-WAIT -等待足够的时间以确保远程TCP接收到连接中断请求的确认；

CLOSED - 没有任何连接状态；