如何实现tcpip单个用户与单个服务器通信以及多个用户与单个服务器的通信连接

如何实现tcpip单个用户与单个服务器通信以及多个用户与单个服务器的通信连接,第1张

同学您好,这个问题我分开解答哈!①单个用户与单个服务器通信采用Socket进行连接,用户方面的流程是:1新建套接字Socket s;2确定服务器IP地址和端口号 addr = 192168112 port = 8080;3对本机地址进行显式或隐式绑定(一般采用隐式绑定故这步可以忽略)4开启与服务器的连接connect(s,addr);5进行数据交互传输 send recv;6通信结束 关闭套接字closesocket(s);

服务器方面的流程是:1新建套接字Socket s;2确定本地IP和端口号(不能隐式绑定)addr = 192168112 port = 8080;3对本地IP和端口进行绑定bind(s,addr);4对端口进行监听listen(s);5接收一个连接 newsock = accept(s);6进行数据交互传输 send recv;7通信结束 关闭套接字closesocket(s)。

②单个服务器与多个用户的通信连接,用户端与①中流程相同,服务器端第5步接收了一个连接之后开始不同。服务器在接收了一个连接之后,便新建一个套接字newsock,此时要开启一个子线程来负责处理与该用户机的数据传输,而主线程继续监听端口创建新的子线程来与多个用户进行连接。C下可以采用createThread函数,

CreateThread( NULL,0,

                          chat, //子线程函数入口

                          &newsock, //传给子线程的参数

                          0, &Tid);然后在chat函数中进行recv和send即可

这个问题太专业了

给你点TCP/IP协议相关的介绍吧,希望可以对你有用,虽然你可能已经知道了。

TCP/IP协议介绍

TCP/IP的通讯协议

这部分简要介绍一下TCP/IP的内部结构,为讨论与互联网有关的安全问题打下基础。TCP/IP协议组之所以流行,部分原因是因为它可以用在各种各样的信道和底层协议(例如T1和X25、以太网以及RS-232串行接口)之上。确切地说,TCP/IP协议是一组包括TCP协议和IP协议,UDP(User Datagram Protocol)协议、ICMP(Internet Control Message Protocol)协议和其他一些协议的协议组。

TCP/IP整体构架概述

TCP/IP协议并不完全符合OSI的七层参考模型。传统的开放式系统互连参考模型,是一种通信协议的7层抽象的参考模型,其中每一层执行某一特定任务。该模型的目的是使各种硬件在相同的层次上相互通信。这7层是:物理层、数据链路层、网路层、传输层、话路层、表示层和应用层。而TCP/IP通讯协议采用了4层的层级结构,每一层都呼叫它的下一层所提供的网络来完成自己的需求。这4层分别为:

应用层:应用程序间沟通的层,如简单电子邮件传输(SMTP)、文件传输协议(FTP)、网络远程访问协议(Telnet)等。

传输层:在此层中,它提供了节点间的数据传送服务,如传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)等,TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中,这一层负责传送数据,并且确定数据已被送达并接收。

互连网络层:负责提供基本的数据封包传送功能,让每一块数据包都能够到达目的主机(但不检查是否被正确接收),如网际协议(IP)。

网络接口层:对实际的网络媒体的管理,定义如何使用实际网络(如Ethernet、Serial Line等)来传送数据。

TCP/IP中的协议

以下简单介绍TCP/IP中的协议都具备什么样的功能,都是如何工作的:

1. IP

网际协议IP是TCP/IP的心脏,也是网络层中最重要的协议。

IP层接收由更低层(网络接口层例如以太网设备驱动程序)发来的数据包,并把该数据包发送到更高层---TCP或UDP层;相反,IP层也把从TCP或UDP层接收来的数据包传送到更低层。IP数据包是不可靠的,因为IP并没有做任何事情来确认数据包是按顺序发送的或者没有被破坏。IP数据包中含有发送它的主机的地址(源地址)和接收它的主机的地址(目的地址)。

高层的TCP和UDP服务在接收数据包时,通常假设包中的源地址是有效的。也可以这样说,IP地址形成了许多服务的认证基础,这些服务相信数据包是从一个有效的主机发送来的。IP确认包含一个选项,叫作IP source routing,可以用来指定一条源地址和目的地址之间的直接路径。对于一些TCP和UDP的服务来说,使用了该选项的IP包好像是从路径上的最后一个系统传递过来的,而不是来自于它的真实地点。这个选项是为了测试而存在的,说明了它可以被用来欺骗系统来进行平常是被禁止的连接。那么,许多依靠IP源地址做确认的服务将产生问题并且会被非法入侵。

2 TCP

如果IP数据包中有已经封好的TCP数据包,那么IP将把它们向‘上’传送到TCP层。TCP将包排序并进行错误检查,同时实现虚电路间的连接。TCP数据包中包括序号和确认,所以未按照顺序收到的包可以被排序,而损坏的包可以被重传。

TCP将它的信息送到更高层的应用程序,例如Telnet的服务程序和客户程序。应用程序轮流将信息送回TCP层,TCP层便将它们向下传送到IP层,设备驱动程序和物理介质,最后到接收方。

面向连接的服务(例如Telnet、FTP、rlogin、X Windows和SMTP)需要高度的可靠性,所以它们使用了TCP。DNS在某些情况下使用TCP(发送和接收域名数据库),但使用UDP传送有关单个主机的信息。

3UDP

UDP与TCP位于同一层,但对于数据包的顺序错误或重发。因此,UDP不被应用于那些使用虚电路的面向连接的服务,UDP主要用于那些面向查询---应答的服务,例如NFS。相对于FTP或Telnet,这些服务需要交换的信息量较小。使用UDP的服务包括NTP(网落时间协议)和DNS(DNS也使用TCP)。

欺骗UDP包比欺骗TCP包更容易,因为UDP没有建立初始化连接(也可以称为握手)(因为在两个系统间没有虚电路),也就是说,与UDP相关的服务面临着更大的危险。

4ICMP

ICMP与IP位于同一层,它被用来传送IP的的控制信息。它主要是用来提供有关通向目的地址的路径信息。ICMP的‘Redirect’信息通知主机通向其他系统的更准确的路径,而‘Unreachable’信息则指出路径有问题。另外,如果路径不可用了,ICMP可以使TCP连接‘体面地’终止。PING是最常用的基于ICMP的服务。

5 TCP和UDP的端口结构

TCP和UDP服务通常有一个客户/服务器的关系,例如,一个Telnet服务进程开始在系统上处于空闲状态,等待着连接。用户使用Telnet客户程序与服务进程建立一个连接。客户程序向服务进程写入信息,服务进程读出信息并发出响应,客户程序读出响应并向用户报告。因而,这个连接是双工的,可以用来进行读写。

两个系统间的多重Telnet连接是如何相互确认并协调一致呢?TCP或UDP连接唯一地使用每个信息中的如下四项进行确认:

源IP地址 发送包的IP地址。

目的IP地址 接收包的IP地址。

源端口 源系统上的连接的端口。

目的端口 目的系统上的连接的端口。

端口是一个软件结构,被客户程序或服务进程用来发送和接收信息。一个端口对应一个16比特的数。服务进程通常使用一个固定的端口,例如,SMTP使用25、Xwindows使用6000。这些端口号是‘广为人知’的,因为在建立与特定的主机或服务的连接时,需要这些地址和目的地址进行通讯。

相信大家都听说过TCP/IP这个词,这个词好像无处不在,时时都会在你面前跳出来。那TCP/IP到底是什么意思呢?

TCP/IP其实是两个网络基础协议:IP协议、TCP协议名称的组合。下面我们分别来看看这两个无处不在的协议。

IP协议

IP(Internet Protocol)协议的英文名直译就是:因特网协议。从这个名称我们就可以知道IP协议的重要性。在现实生活中,我们进行货物运输时都是把货物包装成一个个的纸箱或者是集装箱之后才进行运输,在网络世界中各种信息也是通过类似的方式进行传输的。IP协议规定了数据传输时的基本单元和格式。如果比作货物运输,IP协议规定了货物打包时的包装箱尺寸和包装的程序。 除了这些以外,IP协议还定义了数据包的递交办法和路由选择。同样用货物运输做比喻,IP协议规定了货物的运输方法和运输路线。

TCP协议

我们已经知道了IP协议很重要,IP协议已经规定了数据传输的主要内容,那TCP(Transmission Control Protocol)协议是做什么的呢?不知大家发现没有,在IP协议中定义的传输是单向的,也就是说发出去的货物对方有没有收到我们是不知道的。就好像8毛钱一份的平信一样。那对于重要的信件我们要寄挂号信怎么办呢?TCP协议就是帮我们寄“挂号信”的。TCP协议提供了可靠的面向对象的数据流传输服务的规则和约定。简单的说在TCP模式中,对方发一个数据包给你,你要发一个确认数据包给对方。通过这种确认来提供可靠性。

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写,中文译名为传输控制协议/互联网络协议)协议是Internet最基本的协议,简单地说,就是由底层的IP协议和TCP协议组成的。TCP/IP协议的开发工作始于70年代,是用于互联网的第一套协议。

11 TCP/IP参考模型

TCP/IP协议的开发研制人员将Internet分为五个层次,以便于理解,它也称为互联网分层模型或互联网分层参考模型,如下表:

应用层(第五层)

传输层(第四层)

互联网层(第三层)

网络接口层(第二层)

物理层(第一层)

物理层:对应于网络的基本硬件,这也是Internet物理构成,即我们可以看得见的硬设备,如PC机、互连网服务器、网络设备等,必须对这些硬设备的电气特性作一个规范,使这些设备都能够互相连接并兼容使用。

网络接口层:它定义了将资料组成正确帧的规程和在网络中传输帧的规程,帧是指一串资料,它是资料在网络中传输的单位。

互联网层:本层定义了互联网中传输的“信息包”格式,以及从一个用户通过一个或多个路由器到最终目标的"信息包"转发机制。

传输层:为两个用户进程之间建立、管理和拆除可靠而又有效的端到端连接。

应用层:它定义了应用程序使用互联网的规程。

1 2 网间协议IP

Internet 上使用的一个关键的底层协议是网际协议,通常称IP协议。我们利用一个共同遵守的通信协议,从而使 Internet 成为一个允许连接不同类型的计算机和不同操作系统的网络。要使两台计算机彼此之间进行通信,必须使两台计算机使用同一种"语言"。通信协议正像两台计算机交换信息所使用的共同语言,它规定了通信双方在通信中所应共同遵守的约定。

计算机的通信协议精确地定义了计算机在彼此通信过程的所有细节。例如,每台计算机发送的信息格式和含义,在什么情况下应发送规定的特殊信息,以及接收方的计算机应做出哪些应答等等。

网际协议IP协议提供了能适应各种各样网络硬件的灵活性,对底层网络硬件几乎没有任何要求,任何一个网络只要可以从一个地点向另一个地点传送二进制数据,就可以使用IP协议加入 Internet 了。

如果希望能在 Internet 上进行交流和通信,则每台连上 Internet 的计算机都必须遵守IP协议。为此使用 Internet 的每台计算机都必须运行IP软件,以便时刻准备发送或接收信息。

IP协议对于网络通信有着重要的意义:网络中的计算机通过安装IP软件,使许许多多的局域网络构成了一个庞大而又严密的通信系统。从而使 Internet 看起来好像是真实存在的,但实际上它是一种并不存在的虚拟网络,只不过是利用IP协议把全世界上所有愿意接入 Internet 的计算机局域网络连接起来,使得它们彼此之间都能够通信。

13 传输控制协议TCP

尽管计算机通过安装IP软件,从而保证了计算机之间可以发送和接收资料,但IP协议还不能解决资料分组在传输过程中可能出现的问题。因此,若要解决可能出现的问题,连上 Internet 的计算机还需要安装TCP协议来提供可靠的并且无差错的通信服务。

TCP协议被称作一种端对端协议。这是因为它为两台计算机之间的连接起了重要作用:当一台计算机需要与另一台远程计算机连接时,TCP协议会让它们建立一个连接、发送和接收资料以及终止连接。

传输控制协议TCP协议利用重发技术和拥塞控制机制,向应用程序提供可靠的通信连接,使它能够自动适应网上的各种变化。即使在 Internet 暂时出现堵塞的情况下,TCP也能够保证通信的可靠。

众所周知, Internet 是一个庞大的国际性网络,网络上的拥挤和空闲时间总是交替不定的,加上传送的距离也远近不同,所以传输资料所用时间也会变化不定。TCP协议具有自动调整"超时值"的功能,能很好地适应 Internet 上各种各样的变化,确保传输数值的正确。

因此,从上面我们可以了解到:IP协议只保证计算机能发送和接收分组资料,而TCP协议则可提供一个可靠的、可流控的、全双工的信息流传输服务。

你大概说的是3步握手吧,这跟传真机的5部握手很类似。

下面的资料希望对你有用

TCP/IP 是很多的不同的协议组成,实际上是一个协议组,TCP 用户数据报表协议(也

称作TCP 传输控制协议,Transport Control Protocol。可靠的主机到主机层协议。这里要先

强调一下,传输控制协议是OSI 网络的第四层的叫法,TCP 传输控制协议是TCP/IP 传输的

6 个基本协议的一种。两个TCP 意思非相同。)。TCP 是一种可靠的面向连接的传送服务。

它在传送数据时是分段进行的,主机交换数据必须建立一个会话。它用比特流通信,即数据

被作为无结构的字节流。通过每个TCP 传输的字段指定顺序号,以获得可靠性。是在OSI

参考模型中的第四层,TCP 是使用IP 的网间互联功能而提供可靠的数据传输,IP 不停的把

报文放到网络上,而TCP 是负责确信报文到达。在协同IP 的操作中TCP 负责:握手过程、

报文管理、流量控制、错误检测和处理(控制),可以根据一定的编号顺序对非正常顺序的

报文给予从新排列顺序。关于TCP 的RFC 文档有RFC793、RFC791、RFC1700。

在TCP 会话初期,有所谓的“三握手”:对每次发送的数据量是怎样跟踪进行协商使

数据段的发送和接收同步,根据所接收到的数据量而确定的数据确认数及数据发送、接收完

毕后何时撤消联系,并建立虚连接。为了提供可靠的传送,TCP 在发送新的数据之前,以

特定的顺序将数据包的序号,并需要这些包传送给目标机之后的确认消息。TCP 总是用来

发送大批量的数据。当应用程序在收到数据后要做出确认时也要用到TCP。由于TCP 需要

时刻跟踪,需要额外开销,使得TCP 的格式有些显得复杂。下面就让我们看一个TCP 的

经典案例,这是后来被称为MITNICK 攻击中KEVIN 开创了两种攻击技术:

TCP 会话劫持

SYN FLOOD(同步洪流)

在这里我们讨论的时TCP 会话劫持的问题。

先让我们明白TCP 建立连接的基本简单的过程。为了建设一个小型的模仿环境我们假

设有3 台接入互联网的机器。A 为攻击者操纵的攻击机。B 为中介跳板机器(受信任的服务

器)。C 为受害者使用的机器(多是服务器),这里把C 机器锁定为目标机器。A 机器向B

机器发送SYN 包,请求建立连接,这时已经响应请求的B 机器会向A 机器回应SYN/ACK

表明同意建立连接,当A 机器接受到B 机器发送的SYN/ACK 回应时,发送应答ACK 建立

A 机器与B 机器的网络连接。这样一个两台机器之间的TCP 通话信道就建立成功了。

B 终端受信任的服务器向C 机器发起TCP 连接,A 机器对服务器发起SYN 信息,使

C 机器不能响应B 机器。在同时A 机器也向B 机器发送虚假的C 机器回应的SYN 数据包,

接收到SYN 数据包的B 机器(被C 机器信任)开始发送应答连接建立的SYN/ACK 数据包,

这时C 机器正在忙于响应以前发送的SYN 数据而无暇回应B 机器,而A 机器的攻击者预

测出B 机器包的序列号(现在的TCP 序列号预测难度有所加大)假冒C 机器向B 机器发送

应答ACK 这时攻击者骗取B 机器的信任,假冒C 机器与B 机器建立起TCP 协议的对话连

接。这个时候的C 机器还是在响应攻击者A 机器发送的SYN 数据。

TCP 协议栈的弱点:TCP 连接的资源消耗,其中包括:数据包信息、条件状态、序列

号等。通过故意不完成建立连接所需要的三次握手过程,造成连接一方的资源耗尽。

通过攻击者有意的不完成建立连接所需要的三次握手的全过程,从而造成了C 机器的

资源耗尽。序列号的可预测性,目标主机应答连接请求时返回的SYN/ACK 的序列号时可预

测的。(早期TCP 协议栈,具体的可以参见1981 年出的关于TCP 雏形的RFC793 文档)

TCP 头结构

TCP 协议头最少20 个字节,包括以下的区域(由于翻译不禁相同,文章中给出

相应的英文单词):

TCP 源端口(Source Port):16 位的源端口其中包含初始化通信的端口。源端口和

源IP 地址的作用是标示报问的返回地址。

TCP 目的端口(Destination port):16 位的目的端口域定义传输的目的。这个端口指

明报文接收计算机上的应用程序地址接口。

TCP 序列号(序列码,Sequence Number):32 位的序列号由接收端计算机使用,重

新分段的报文成最初形式。当SYN 出现,序列码实际上是初始序列码(ISN),而第一个数

据字节是ISN+1。这个序列号(序列码)是可以补偿传输中的不一致。

TCP 应答号(Acknowledgment Number):32 位的序列号由接收端计算机使用,重

组分段的报文成最初形式。,如果设置了ACK 控制位,这个值表示一个准备接收的包的序

列码。

数据偏移量(HLEN):4 位包括TCP 头大小,指示何处数据开始。

保留(Reserved):6 位值域,这些位必须是0。为了将来定义新的用途所保留。

标志(Code Bits):6 位标志域。表示为:紧急标志、有意义的应答标志、推、重置

连接标志、同步序列号标志、完成发送数据标志。按照顺序排列是:URG、ACK、PSH、

RST、SYN、FIN。

窗口(Window):16 位,用来表示想收到的每个TCP 数据段的大小。

校验位(Checksum):16 位TCP 头。源机器基于数据内容计算一个数值,收信息机

要与源机器数值结果完全一样,从而证明数据的有效性。

优先指针(紧急,Urgent Pointer):16 位,指向后面是优先数据的字节,在URG

标志设置了时才有效。如果URG 标志没有被设置,紧急域作为填充。加快处理标示为紧急

的数据段。

选项(Option):长度不定,但长度必须以字节。如果没有选项就表示这个一字节

的域等于0。

填充:不定长,填充的内容必须为0,它是为了数学目的而存在。目的是确保空

间的可预测性。保证包头的结合和数据的开始处偏移量能够被32 整除,一般额外的零以保

证TCP 头是32 位的整数倍。

标志控制功能

URG:紧急标志

紧急(The urgent pointer) 标志有效。紧急标志置位,

ACK:确认标志

确认编号(Acknowledgement Number)栏有效。大多数情况下该标志位是置位的。

TCP 报头内的确认编号栏内包含的确认编号(w+1,Figure:1)为下一个预期的序列编号,同

时提示远端系统已经成功接收所有数据。

PSH:推标志

该标志置位时,接收端不将该数据进行队列处理,而是尽可能快将数据转由应用

处理。在处理telnet 或rlogin 等交互模式的连接时,该标志总是置位的。

RST:复位标志

复位标志有效。用于复位相应的TCP 连接。

SYN:同步标志

同步序列编号(Synchronize Sequence Numbers)栏有效。该标志仅在三次握手建立

TCP 连接时有效。它提示TCP 连接的服务端检查序列编号,该序列编号为TCP 连接初始端

(一般是客户端)的初始序列编号。在这里,可以把TCP 序列编号看作是一个范围从0 到4,

294,967,295 的32 位计数器。通过TCP 连接交换的数据中每一个字节都经过序列编号。

在TCP 报头中的序列编号栏包括了TCP 分段中第一个字节的序列编号。

FIN:结束标志

带有该标志置位的数据包用来结束一个TCP 回话,但对应端口仍处于开放状态,

准备接收后续数据。

服务端处于监听状态,客户端用于建立连接请求的数据包(IP packet)按照TCP/IP

协议堆栈组合成为TCP 处理的分段(segment)。

分析报头信息: TCP 层接收到相应的TCP 和IP 报头,将这些信息存储到内存中。

检查TCP 校验和(checksum):标准的校验和位于分段之中(Figure:2)。如果检验

失败,不返回确认,该分段丢弃,并等待客户端进行重传。

查找协议控制块(PCB{}):TCP 查找与该连接相关联的协议控制块。如果没有找

到,TCP 将该分段丢弃并返回RST。(这就是TCP 处理没有端口监听情况下的机制) 如果该

协议控制块存在,但状态为关闭,服务端不调用connect()或listen()。该分段丢弃,但不返

回RST。客户端会尝试重新建立连接请求。

建立新的socket:当处于监听状态的socket 收到该分段时,会建立一个子socket,

同时还有socket{},tcpcb{}和pub{}建立。这时如果有错误发生,会通过标志位来拆除相应

的socket 和释放内存,TCP 连接失败。如果缓存队列处于填满状态,TCP 认为有错误发生,

所有的后续连接请求会被拒绝。这里可以看出SYN Flood 攻击是如何起作用的。

丢弃:如果该分段中的标志为RST 或ACK,或者没有SYN 标志,则该分段丢弃。

并释放相应的内存。

发送序列变量

SNDUNA : 发送未确认

SNDNXT : 发送下一个

SNDWND : 发送窗口

SNDUP : 发送优先指针

SNDWL1 : 用于最后窗口更新的段序列号

SNDWL2 : 用于最后窗口更新的段确认号

ISS : 初始发送序列号

接收序列号

RCVNXT : 接收下一个

RCVWND : 接收下一个

RCVUP : 接收优先指针

IRS : 初始接收序列号

当前段变量

SEGSEQ : 段序列号

SEGACK : 段确认标记

SEGLEN : 段长

SEGWND : 段窗口

SEGUP : 段紧急指针

SEGPRC : 段优先级

CLOSED 表示没有连接,各个状态的意义如下:

LISTEN : 监听来自远方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。

TCP 连接过程是状态的转换,促使发生状态转换的是用户调用:OPEN,SEND,

RECEIVE,CLOSE,ABORT 和STATUS。传送过来的数据段,特别那些包括以下标记的数

据段SYN,ACK,RST 和FIN。还有超时,上面所说的都会时TCP 状态发生变化。

序列号

请注意,我们在TCP 连接中发送的字节都有一个序列号。因为编了号,所以可以

确认它们的收到。对序列号的确认是累积性的。TCP 必须进行的序列号比较操作种类包括

以下几种:

①决定一些发送了的但未确认的序列号。

②决定所有的序列号都已经收到了。

③决定下一个段中应该包括的序列号。

对于发送的数据TCP 要接收确认,确认时必须进行的:

SNDUNA = 最老的确认了的序列号。

SNDNXT = 下一个要发送的序列号。

SEGACK = 接收TCP 的确认,接收TCP 期待的下一个序列号。

SEGSEQ = 一个数据段的第一个序列号。

SEGLEN = 数据段中包括的字节数。

SEGSEQ+SEGLEN-1 = 数据段的最后一个序列号。

如果一个数据段的序列号小于等于确认号的值,那么整个数据段就被确认了。而

在接收数据时下面的比较操作是必须的:

RCVNXT = 期待的序列号和接收窗口的最低沿。

RCVNXT+RCVWND:1 = 最后一个序列号和接收窗口的最高沿。

SEGSEQ = 接收到的第一个序列号。

SEGSEQ+SEGLEN:1 = 接收到的最后一个序列号。

TCP握手协议

在TCP/IP协议中,TCP协议提供可靠的连接服务,采用三次握手建立一个连接

第一次握手:建立连接时,客户端发送syn包(syn=j)到服务器,并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认;

SYN:同步序列编号(Synchronize

Sequence

Numbers)

第二次握手:服务器收到syn包,必须确认客户的SYN(ack=j+1),同时自己也发送一个SYN包(syn=k),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态;

第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED状态,完成三次握手

完成三次握手,客户端与服务器开始传送数据

三次握手后会在 各自内存空间 中形成一个 队列空间 ,并建立 socket 。

四次挥手目的是为了安全的销毁双方的连接释放内存,之前开辟的队列空间是为了对方服务的。

第一次握手:建立连接时,客户端发送syn包(syn=x)到服务器,并进入 SYN_SENT 状态,等待服务器确认;SYN:同步序列编号(Synchronize Sequence Numbers)。

第二次握手:服务器收到syn包,必须确认客户的SYN(ack=x+1),同时自己也发送一个SYN包(syn=y),即SYN+ACK包,此时服务器进入 SYN_RECV 状态;

第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=y+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入 ESTABLISHED (TCP连接成功)状态,完成三次握手。

答:因为当 Server 端收到 Client 端的 SYN 连接请求报文后,可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的,SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时,当Server端收到FIN报文时,很可能并不会立即关闭SOCKET,所以只能先回复一个ACK报文,告诉Client端,"你发的FIN报文我收到了"。只有等到我Server端所有的报文都发送完了,我才能发送FIN报文,因此不能一起发送。故需要四步握手。

问题2为什么TIME_WAIT状态需要经过2MSL(最大报文段生存时间)才能返回到CLOSE状态?

答: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。所以TIME_WAIT状态就是用来重发可能丢失的ACK报文。在Client发送出最后的ACK回复,但该ACK可能丢失。Server如果没有收到ACK,将不断重复发送FIN片段。所以Client不能立即关闭,它必须确认Server接收到了该ACK。Client会在发送出ACK之后进入到TIME_WAIT状态。Client会设置一个计时器,等待2MSL的时间。如果在该时间内再次收到FIN,那么Client会重发ACK并再次等待2MSL。所谓的2MSL是两倍的MSL(Maximum Segment Lifetime)。MSL指一个片段在网络中最大的存活时间,2MSL就是一个发送和一个回复所需的最大时间。如果直到2MSL,Client都没有再次收到FIN,那么Client推断ACK已经被成功接收,则结束TCP连接。

答:3次握手完成两个重要的功能,既要双方做好发送数据的准备工作(双方都知道彼此已准备好),也要允许双方就初始序列号进行协商,这个序列号在握手过程中被发送和确认。

现在把三次握手改成仅需要两次握手,死锁是可能发生的 。作为例子,考虑计算机 S 和 C 之间的通信,假定 C 给 S 发送一个连接请求分组,S 收到了这个分组,并发送了确认应答分组。按照两次握手的协定,S 认为连接已经成功地建立了,可以开始发送数据分组。可是,C 在 S 的应答分组在传输中被丢失的情况下,将不知道 S 是否已准备好,不知道 S 建立什么样的序列号,C 甚至怀疑 S 是否收到自己的连接请求分组。在这种情况下,C认为连接还未建立成功,将忽略 S 发来的任何数据分组,只等待连接确认应答分组。而 S 在发出的分组超时后,重复发送同样的分组。这样就形成了死锁。

问题4如果已经建立了连接,但是客户端突然出现故障了怎么办?

TCP 还设有一个保活计时器,显然,客户端如果出现故障,服务器不能一直等下去,白白浪费资源。服务器每收到一次客户端的请求后都会重新复位这个计时器,时间通常是设置为 2 小时,若两小时还没有收到客户端的任何数据,服务器就会发送一个探测报文段,以后每隔 75 秒钟发送一次。若一连发送 10 个探测报文仍然没反应,服务器就认为客户端出了故障,接着就关闭连接。

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