TCP三次握手
2024-02-03 07:45:21
TCP的三次握手与四次挥手：深入理解网络通信的基本要素
TCP 三次握手
想象一下您在进入一间房间时的情景。为了确保安全，您需要先敲门（SYN 报文段），然后等候房间里的人回答（SYN-ACK 报文段）。最后，您说一声“谢谢”（ACK 报文段），表示您已准备就绪。TCP 三次握手也是如此，它为网络通信提供了类似的验证机制。
- 第一步： 客户端发出一个 SYN 报文段，表示它希望建立连接。
- 第二步： 服务器回应一个 SYN-ACK 报文段，表示它已收到请求并愿意建立连接。
- 第三步： 客户端再次发送一个 ACK 报文段，确认服务器的响应。
三次握手通过以下方式确保了网络通信的可靠性：
- 验证通信双方的身份，防止假冒攻击。
- 协商双方用来追踪数据包的初始序列号。
- 确保双方已准备好进行数据传输。
TCP 四次挥手
当您准备离开房间时，您不能简单地拔腿就走。您需要先说“再见”（FIN 报文段），然后等候房间里的人回应（ACK 报文段）。之后，房间里的人也会说“再见”（FIN 报文段），您再回应一个“再见”（ACK 报文段）。TCP 四次挥手就是网络通信中的“告别”机制。
- 第一步： 客户端发送一个 FIN 报文段，表示它已完成数据传输并准备关闭连接。
- 第二步： 服务器回应一个 ACK 报文段，确认已收到客户端的 FIN 报文段。
- 第三步： 服务器发送一个 FIN 报文段，表示它也已完成数据传输并准备关闭连接。
- 第四步： 客户端回应一个 ACK 报文段，确认已收到服务器的 FIN 报文段。
四次挥手确保了网络通信的安全性、可靠性以及以下优势：
- 有序地关闭连接，防止数据丢失。
- 允许双方安全地终止连接，防止中间人攻击。
- 通过允许双向数据传输，提高连接关闭的效率。
代码示例：
假设客户端的 IP 地址是 192.168.1.10，服务器的 IP 地址是 192.168.1.100。三次握手和四次挥手过程的代码示例如下：
// 三次握手
客户端：
socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
connect(socket, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr));
服务器：
socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
bind(socket, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr));
listen(socket, 10);
client_socket = accept(socket, (struct sockaddr *)&client_addr, &client_addr_len);
// 四次挥手
客户端：
shutdown(socket, SHUT_WR);
recv(socket, buffer, sizeof(buffer), 0);
close(socket);
服务器：
shutdown(socket, SHUT_RD);
send(socket, buffer, sizeof(buffer), 0);
close(socket);
常见问题解答
-
三次握手为什么是必要的？
三次握手验证通信双方的身份，协商初始序列号，确保双方已准备好进行数据传输。 -
四次挥手比三次握手多一轮的原因是什么？
四次挥手需要两轮来关闭连接，因为双方都需要发送 FIN 报文段并接收 ACK 报文段。 -
TCP 三次握手和四次挥手如何防止数据丢失？
三次握手和四次挥手确保数据在传输过程中不会丢失，因为它们在传输任何数据之前建立了一个可靠的连接，并在传输完成后安全地关闭连接。 -
TCP 三次握手和四次挥手如何防止中间人攻击？
三次握手和四次挥手通过验证通信双方的身份，防止第三方窃取或修改数据。 -
TCP 三次握手和四次挥手在现代网络通信中有多重要？
TCP 三次握手和四次挥手是现代网络通信的基本要素，它们确保了可靠、安全和高效的数据传输。
