tcp网络编程实例讲解（C基础语法梳理计算机网络传输管理）

小君 2023-08-14 20:58:42 507

tcp网络编程实例讲解（C基础语法梳理计算机网络传输管理）【答案三】为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端，因而产生错误。【答案二】因为双方都需要确认对方收到了自己发送的序列号，确认过程最少要进行三次通信。客户端收到服务端的 SYN ACK 后，回复 ACK 给服务端（表示客户端收到了服务端发的同意报文）；服务端收到客户端的 ACK，连接已建立，可以数据传输。【答案一】因为信道不可靠，而 TCP 想在不可靠信道上建立可靠地传输，那么三次通信是理论上的最小值。（而 UDP 则不需建立可靠传输，因此 UDP 不需要三次握手。）

TCP 传输连接管理

因为 TCP 三次握手建立连接、四次挥手释放连接很重要，所以附上《计算机网络（第 7 版）-谢希仁》书中对此章的详细描述：https://gitee.com/huihut/interview/raw/master/images/TCP-transport-connection-management.png

TCP 三次握手建立连接

tcp网络编程实例讲解（C基础语法梳理计算机网络传输管理）(1)

【TCP 建立连接全过程解释】

客户端发送 SYN 给服务器，说明客户端请求建立连接；

服务端收到客户端发的 SYN，并回复 SYN ACK 给客户端（同意建立连接）；

客户端收到服务端的 SYN ACK 后，回复 ACK 给服务端（表示客户端收到了服务端发的同意报文）；

服务端收到客户端的 ACK，连接已建立，可以数据传输。

TCP 为什么要进行三次握手？

【答案一】因为信道不可靠，而 TCP 想在不可靠信道上建立可靠地传输，那么三次通信是理论上的最小值。（而 UDP 则不需建立可靠传输，因此 UDP 不需要三次握手。）

【答案二】因为双方都需要确认对方收到了自己发送的序列号，确认过程最少要进行三次通信。

【答案三】为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端，因而产生错误。

TCP 四次挥手释放连接

tcp网络编程实例讲解（C基础语法梳理计算机网络传输管理）(2)

【TCP 释放连接全过程解释】

客户端发送 FIN 给服务器，说明客户端不必发送数据给服务器了（请求释放从客户端到服务器的连接）；

服务器接收到客户端发的 FIN，并回复 ACK 给客户端（同意释放从客户端到服务器的连接）；

客户端收到服务端回复的 ACK，此时从客户端到服务器的连接已释放（但服务端到客户端的连接还未释放，并且客户端还可以接收数据）；

服务端继续发送之前没发完的数据给客户端；

服务端发送 FIN ACK 给客户端，说明服务端发送完了数据（请求释放从服务端到客户端的连接，就算没收到客户端的回复，过段时间也会自动释放）；

客户端收到服务端的 FIN ACK，并回复 ACK 给客户端（同意释放从服务端到客户端的连接）；

服务端收到客户端的 ACK 后，释放从服务端到客户端的连接。

TCP 为什么要进行四次挥手？

【问题一】TCP 为什么要进行四次挥手？ / 为什么 TCP 建立连接需要三次，而释放连接则需要四次？

【答案一】因为 TCP 是全双工模式，客户端请求关闭连接后，客户端向服务端的连接关闭（一二次挥手），服务端继续传输之前没传完的数据给客户端（数据传输），服务端向客户端的连接关闭（三四次挥手）。所以 TCP 释放连接时服务器的 ACK 和 FIN 是分开发送的（中间隔着数据传输），而 TCP 建立连接时服务器的 ACK 和 SYN 是一起发送的（第二次握手），所以 TCP 建立连接需要三次，而释放连接则需要四次。

【问题二】为什么 TCP 连接时可以 ACK 和 SYN 一起发送，而释放时则 ACK 和 FIN 分开发送呢？（ACK 和 FIN 分开是指第二次和第三次挥手）

【答案二】因为客户端请求释放时，服务器可能还有数据需要传输给客户端，因此服务端要先响应客户端 FIN 请求（服务端发送 ACK），然后数据传输，传输完成后，服务端再提出 FIN 请求（服务端发送 FIN）；而连接时则没有中间的数据传输，因此连接时可以 ACK 和 SYN 一起发送。

【问题三】为什么客户端释放最后需要 TIME-WAIT 等待 2MSL 呢？

【答案三】

（1）为了保证客户端发送的最后一个 ACK 报文能够到达服务端。若未成功到达，则服务端超时重传 FIN ACK 报文段，客户端再重传 ACK，并重新计时。

（2）防止已失效的连接请求报文段出现在本连接中。TIME-WAIT 持续 2MSL 可使本连接持续的时间内所产生的所有报文段都从网络中消失，这样可使下次连接中不会出现旧的连接报文段。

TCP 有限状态机

TCP 有限状态机图片

tcp网络编程实例讲解（C基础语法梳理计算机网络传输管理）(3)