TCP连接管理 TCP是面向连接的协议。因此每一个TCP连接都有三个阶段:连接建立、数据传送和连接释放。TCP连接的管理就是使运输连接的建立和释放都能正常进行。 在TCP连接建立的过程中要解决一下三个问题: (1) 要使每一方都能知道对方的存在 (2) 要允许双方协商一些参数(如最大窗口值、是否使用窗口扩大选线、时间选项以及服务质量等) (3) 能够对运输实体资源进行分配。 TCP把连接作为最基本的抽象,每一条TCP连接有两个端点,TCP连接的端点不是主机,不是主机的IP地址,不是应用进程,也不是传输层的协议端口。TCP连接的端口叫做套接字(socket)或插口。端口拼接到IP地址即构成了套接字。 每一条TCP连接唯一地被通信两端的两个端点(即两个套接字)所确定 TCP连接的建立采用客户/服务器方式。主动发起连接件建立的应用进程叫做客户机(Client),而被动等待连接的应用进程叫做服务器(Server) 1、 TCP连接的建立 连接的建立经历以下3个步骤,通常称为“三次握手”,如下图所示
第一步:客户机的TCP首先向服务器的TCP发送一个连接请求报文段。这个特殊的报文段中不含应用层数据,其首部的SYN标志位被置1.此外,客户会随机选择一个起始序号seq=x(连接请求报文不携带数据,但要消耗掉个序号)。 第二步:服务器的TCP接收到连接请求报文段后,如同意建立连接,就向客户机发回确认,并为该TCP连接分配TCP缓存和变量。在确认的报文段中,SYN和ACK位都被置为1,确认号字段的值为X+1,并且服务器随机产生起始序号seq=y(确认报文不携带数据,但也要消耗掉一个序号)。确认报文段同样不包含应用层数据。 第三步:当客户机收到确认报文段后,还要向服务器给出确认,并且也要给该连接分配缓存和变量。这个报文段的ACK标志位被置1,序号字段为X+1,确认号字段ack=y+1。该报文段可以携带数据,如果不携带数据则不消耗序号
2、 TCP连接的释放 参与TCP连接的两个进程中的任何一个都能终止该连接。TCP连接释放的过程通常称为“四次握手”。
第一步:客户机打算关闭连接,就向其TCP发送一个连接释放报文段,并停止再发送数据,主动关闭TCP连接,该报文段的FIM标志位被置1,seq=u,它等于前面已传送过的数据的最后一个字节的序号加1(FIN报文段即使不携带数据,也要消耗掉一个序号)。TCP是全双工的,即可以想象成是一条TCP连接上有两条数据通路。当发送FIN报文时,发送FIN的一端就不能再发送数据,也就是关闭了其中一条数据通路,但对方还可以发送数据。
第二步:服务器收到连接释放报文段后即发出确认,确认号是ack=u+1,而这个报文段自己的序号是v,等于它前面已传送过的数据的最后一个字节的序号加1.此时,从客户机到服务器这个方向的连接就释放了,TCP连接处于半关闭状态,但是服务器若发送数据,客户机仍要接收,即从服务器到客户机方向的连接并未关闭。 第三步:若服务器没有要向客户机发送数据,就通知TCP释放连接,此时其发出FIN=1的连接释放报文段。
第四步:客户机收到连接释放报文段后,必须放出确认。在确认报文段中,ACK字段被置为1,确认号ack=w+1,序号seq=u+1。此时TCP连接还没有释放掉,必须经过时间等待计时器设置的时间2MSL后A才进入连接关闭状态。