1.1 TCP 三次握手详细流程
- 当客户端调用 connect() 函数后,TCP协议会组建一个数据包,并设置 SYN 标志位,表示该数据包是用来建立同步连接的。同时生成一个随机数字 1000,填充“序号(Seq)”字段,表示该数据包的序号。完成这些工作,开始向服务器端发送数据包,客户端就进入了SYN-SEND状态。
- 服务器端收到数据包,检测到已经设置了 SYN 标志位,就知道这是客户端发来的建立连接的“请求包”。服务器端也会组建一个数据包,并设置 SYN 和 ACK 标志位,SYN 表示该数据包用来建立连接,ACK 用来确认收到了刚才客户端发送的数据包, 服务器生成一个随机数 2000,填充“序号(Seq)”字段。2000 和客户端数据包没有关系。服务器将客户端数据包序号(1000)加1,得到1001,并用这个数字填充“确认号(Ack)”字段。服务器将数据包发出,进入SYN-RECV状态
- 客户端收到数据包,检测到已经设置了 SYN 和 ACK 标志位,就知道这是服务器发来的“确认包”。客户端会检测“确认号(Ack)”字段,看它的值是否为 1000+1,如果是就说明连接建立成功。接下来,客户端会继续组建数据包,并设置 ACK 标志位,表示客户端正确接收了服务器发来的“确认包”。同时,将刚才服务器发来的数据包序号(2000)加1,得到 2001,并用这个数字来填充“确认号(Ack)”字段。客户端将数据包发出,进入ESTABLISED状态,表示连接已经成功建立。
4.服务器端收到数据包,检测到已经设置了 ACK 标志位,就知道这是客户端发来的“确认包”。服务器会检测“确认号(Ack)”字段,看它的值是否为 2000+1,如果是就说明连接建立成功,服务器进入ESTABLISED状态。至此,客户端和服务器都进入了ESTABLISED状态,连接建立成功,接下来就可以收发数据了。
2.2 从内核分析三次握手
Linux内核协议栈为TCP连接管理使用两个队列,一个是SYN队列(半链接队列,用来保存处于SYN_SENT和SYN_RECV状态的请求),一个是accpetd队列(用来保存处于established状态,但是应用层没有调用accept取走的请求),这两个队列是内核实现的,当服务器绑定、监听了某个端口后,这个端口的SYN队列和ACCEPT队列就建立好了。如图,整个过程就是:
- 当SYN包到达了服务器后,内核会把这一信息放到SYN队列(即未完成握手队列)中,同时回一个SYN+ACK包给客户端。
- 一段时间后,客户端再次发来了针对服务器SYN包的ACK网络分组时,内核会把连接从SYN队列中取出,再把这个连接放到ACCEPT队列(即已完成握手队列)中。
- 服务器在第3步调用accept时,其实就是直接从ACCEPT队列中取出已经建立成功的连接套接字。
套接字是两部分组成 一是tcp连接节点,二是文件描述符。调用accept 后分配一个文件描述符,和tcp节点构成一个套接字。
参考:
链接:https://www.jianshu.com/p/066d99da7cbd
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