TCP 握手与挥手：网络通信的可靠基石

2023-01-17 06:43:23

TCP 协议的三次握手与四次挥手：互联网通信的基石

TCP 协议：互联网的血管

在浩瀚的互联网世界中，TCP 协议就像血管一样，承载着数据流的传输。作为一种面向连接的可靠传输协议，TCP 致力于确保数据传输的可靠性，让每一份数据都能安全抵达目的地。为了实现这种可靠性，TCP 巧妙地设计了三次握手和四次挥手的机制，犹如两道关卡，分别守护着连接的建立与断开。

TCP 三次握手：握手无情，连接有爱

三次握手顾名思义，是 TCP 协议在建立连接时执行的三次信息交换过程。它的目的是建立一个可靠的通信通道，确保数据能够在正确的时间和顺序被传递。

第一次握手：SYN（同步序列号）

客户端向服务器发送一个 SYN 数据包，其中包含一个随机生成的序列号，用于标识连接中客户端发送的数据。

第二次握手：SYN/ACK（同步确认）

服务器收到 SYN 数据包后，向客户端发送一个 SYN/ACK 数据包。这个数据包包含服务器自己的序列号以及对客户端序列号的确认号。

第三次握手：ACK（确认）

客户端收到 SYN/ACK 数据包后，向服务器发送一个 ACK 数据包，包含对服务器序列号的确认号。至此，三次握手完成，TCP 连接成功建立。

TCP 四次挥手：挥手告别，依依不舍

当 TCP 连接不再需要时，就需要断开连接，这个过程称为四次挥手。四次挥手比三次握手更复杂，因为它需要确保两端都能够优雅地关闭连接，避免数据丢失或损坏。

第一次挥手：FIN（结束）

客户端向服务器发送一个 FIN 数据包，表示客户端已经完成数据发送，并请求关闭连接。

第二次挥手：ACK（确认）

服务器收到 FIN 数据包后，向客户端发送一个 ACK 数据包，表示服务器已经收到了 FIN 数据包，并同意关闭连接。

第三次挥手：FIN（结束）

服务器向客户端发送一个 FIN 数据包，表示服务器已经完成数据发送，并请求关闭连接。

第四次挥手：ACK（确认）

客户端收到 FIN 数据包后，向服务器发送一个 ACK 数据包，表示客户端已经收到了 FIN 数据包。至此，四次挥手完成，TCP 连接成功断开。

Wireshark 抓包实例：剖析 TCP 三次握手与四次挥手

为了更直观地理解 TCP 三次握手与四次挥手的过程，我们可以使用 Wireshark 抓包工具。Wireshark 是一款强大的网络协议分析工具，可以捕获和分析网络数据包，让我们能够看到网络通信的具体细节。

抓取 TCP 三次握手数据包

使用 Wireshark 抓取 TCP 三次握手数据包，我们可以看到三次数据包的详细内容，包括源 IP 地址、目标 IP 地址、端口号、序列号、确认号等信息。

抓取 TCP 四次挥手数据包

同样，使用 Wireshark 抓取 TCP 四次挥手数据包，我们可以看到四次数据包的详细内容，包括源 IP 地址、目标 IP 地址、端口号、序列号、确认号等信息。

TCP 握手和挥手代码示例

TCP 三次握手代码示例（Python）：

import socket

# 创建一个 TCP 套接字
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 连接到服务器
s.connect(('www.example.com', 80))

# 发送数据
s.sendall(b'GET / HTTP/1.1\r\nHost: www.example.com\r\n\r\n')

# 接收数据
data = s.recv(1024)

# 关闭连接
s.close()

TCP 四次挥手代码示例（Python）：

import socket

# 创建一个 TCP 套接字
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 连接到服务器
s.connect(('www.example.com', 80))

# 发送数据
s.sendall(b'GET / HTTP/1.1\r\nHost: www.example.com\r\n\r\n')

# 接收数据
data = s.recv(1024)

# 关闭连接
s.shutdown(socket.SHUT_RDWR)

# 等待服务器关闭连接
s.close()