TCP 三次握手四次挥手，网络稳定之本

2022-11-05 14:40:19

TCP 三次握手和四次挥手：掌握网络通信的基础

作为一名程序员，精通网络通信协议至关重要，而 TCP（传输控制协议）无疑是其中最重要的协议之一。为了建立和关闭可靠的连接，TCP 使用了两种关键机制：三次握手和四次挥手。本文将深入浅出地讲解这些机制，帮助你加深对 TCP 的理解，从而成为一名合格的程序员。

TCP 三次握手：建立可靠连接的基础

三次握手就像一场通信舞会，它确保客户端和服务器在交换数据之前建立起牢固的连接。以下是三个步骤：

客户端发起请求： 客户端向服务器发送一个带有 SYN（同步）标志的数据包。这就像打招呼，表明客户端希望建立连接。
服务器响应确认： 服务器收到客户端的 SYN 数据包后，回复一个带有 SYN 和 ACK（确认）标志的数据包。这相当于回应招呼，并表示服务器同意建立连接。
客户端确认响应： 客户端收到服务器的 SYN 和 ACK 数据包后，发送一个带有 ACK 标志的数据包。这一步相当于双方握手确认，表示连接正式建立。

TCP 四次挥手：优雅地关闭连接

数据传输完成后，客户端和服务器需要优雅地关闭连接，这需要进行四次挥手。

客户端发起关闭： 客户端向服务器发送一个带有 FIN（结束）标志的数据包。这就像礼貌地提出结束对话。
服务器确认关闭请求： 服务器收到客户端的 FIN 数据包后，发送一个带有 ACK 标志的数据包，表示已收到关闭请求。
服务器关闭连接： 服务器向客户端发送一个带有 FIN 标志的数据包，表示它也要关闭连接。
客户端确认服务器关闭请求： 客户端收到服务器的 FIN 数据包后，发送一个带有 ACK 标志的数据包，表示连接已正式关闭。

TCP 三次握手和四次挥手的意义

这些机制对于确保 TCP 连接的可靠性和稳定性至关重要。三次握手防止了连接劫持攻击，四次挥手保证了数据传输的完整性。此外，它们还有助于提高网络效率，因为在连接建立后，客户端和服务器可以立即开始交换数据。

示例代码

# 客户端代码
import socket

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

# 连接到服务器
client_socket.connect(('localhost', 1234))

# 发送数据
client_socket.send(b'Hello from the client!')

# 接收数据
data = client_socket.recv(1024)

# 关闭连接
client_socket.close()

# 服务器代码
import socket

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

# 绑定到端口
server_socket.bind(('localhost', 1234))

# 监听连接
server_socket.listen(5)

# 接受客户端连接
(client_socket, client_address) = server_socket.accept()

# 接收数据
data = client_socket.recv(1024)

# 发送数据
client_socket.send(b'Hello from the server!')

# 关闭连接
client_socket.close()