TCP连接建立与终止详解：过程与示例

TCP（Transmission Control Protocol）是一种面向连接的传输层协议，它确保数据在发送前先建立起可靠且有序的通信通道。在本书第18章，我们深入探讨了TCP连接的建立和终止过程。 18.1 引言 TCP协议的特点在于它的连接性，即通信双方在数据传输前需要进行三次握手（Three-Way Handshake）来建立连接，确保双方都能正确同步和确认对方的存在。与无连接的UDP（User Datagram Protocol）不同，TCP需要通过一系列报文交互来建立连接，并在通信结束时执行四次挥手（Four-Way Handshake）来断开连接。 18.2 连接的建立 在Linux系统svr4上，使用telnet命令连接到丢弃服务（如端口 discard）可以帮助观察TCP连接建立过程。命令行工具tcpdump记录了这个过程中的TCP报文段。首先，客户端发送一个SYN（同步序号）标志的TCP报文段，请求建立连接。服务器收到后，回应一个SYN/ACK（同步/确认应答），确认请求并提供自己的序列号。接着，客户端再次发送一个ACK（确认）报文段，确认服务器的序列号，此时连接建立完成。 18.2.1 tcpdump输出 TCP dump的输出展示了七个报文段，只有TCP头部，没有实际数据。每一行的格式包括源和目的地址，以及TCP头部的标志字段。这些标志包括S（同步）、F（结束）和句点“.”，还有未在此处展示的R（重传）和P（推动）标志。其中，SYN、URG、PSH和FIN标志可以同时出现，但通常不会同时为1，除非是特殊的Kamikaze分组或nastygram（例如，带有多个标志同时置1的报文段，用于测试网络性能）。 在连接建立过程中，客户端首先发送一个SYN报文段，服务器回应SYN/ACK，然后客户端发送一个ACK确认报文段，此时连接完全建立。这个过程体现了TCP的可靠性，确保双方都同意连接参数，并能够可靠地接收后续的数据传输。 18.2.2 连接的终止 连接的终止涉及四次挥手，首先由客户端发起FIN（结束）报文段，请求关闭连接。服务器收到后，发送一个ACK确认，但不立即关闭连接，而是等待客户端发送确认。当服务器也发送FIN并得到确认后，连接才真正断开。在整个过程中，TCP报文段会包含ACK标志，确认每一步操作的有效性。 总结来说，TCP连接的建立和终止是通过复杂的报文交互实现的，保证了数据传输的可靠性。理解这个过程对于网络编程和故障排查至关重要。