TCP的三次握手和4次挥手-编程知识

TCP的三次握手和4次挥手

一、首先讲一下TCP的由来

最开始，人们考虑到将网络信息的呼唤与回应进行规范，达成一种公认的协议，就好像没有交通规则的路口设定交通规则。
人们设计出完美的OSI协议，这个协议包含七个层次由下到上分别是：
物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层。
大家都觉得很完美但是现实总是会打破理想，十分现实。
人们发现在使用过程中，没有必要这么繁琐，很多层次也分的不必太清晰可以合并，于是在实践过程中，人们逐渐演变出更实用的TCP/IP协议。
在这里插入图片描述

二、三次握手连接，四次挥手断开

画图解释吧更形象
在这里插入图片描述

三、总结

3次握手的过程是双方都在准备资源，4次挥手的过程是让之前准备的资源释放。
这个时候可能会产生疑问为什么连接是三次挥手就要四次？
这是因为套接字是全双工的（同时收发数据无影响），所以关的时候要收发都关掉。
不知道有没有同学会跟我一样产生一个疑惑，为什么要客户端先调用close而不是服务器先调用close？
我经过查阅资料学习我们先来追溯一下收发信息原理的源头：TCP为了保证数据的可靠性，一般接收方在收到一个数据“请求断开连接”之后才会给发出方回应一个“收到，这边准备妥当不再接收”信息，但如果一直不回应，发送方就会一直等待回应，为了避免陷入这样一个循环，引入了超时时间机制，谁先调用close，发完消息之后等待一定时间，如果没有收到回应，发送方就再发送一次。但这个时候又出现一个问题，如果接收方给的回应迟了，超出了等待期限范畴，一边已经回应“收到，已准备妥当不再接收”，另一边因为等待时间内没有等到这条消息，会继续发送“请求断开连接”-等待（对方已经关闭接收了）-发-等待-发-等待…这就又陷入了一个循环，为了解决这个问题，我们引入了延时机制，也就是接收方接到断开请求，回复“收到，这边准备妥当不再接收”之后，让它等待约2MSL（MSL就是一个数据包在网络上传输的时间），确定收不到发送方再次发来的断开请求，再真正执行关闭接收操作。现实这段过程大概耗时为两分钟左右，在这段时间内接收方是不被允许释放资源的，这也就意味着这段时间内它所占用的端口不可以被其他程序所调用（程序虽然关了但是端口仍被占用，不利于资源的最大化利用）。这个时候，我们再来想，如果是服务器先调用close,这就意味着服务器先发出断开连接请求，也就意味着它要保留两分钟左右的资源的同时占用这个端口，但我们知道，服务端要绑定固定的端口，客户端不用呀，所以如果是客户端先调用close,它在等待保留资源的时候，操作系统再执行其他操作，分配资源时，端口是自由的，可以紧接着继续分配，达到对资源的最大化利用，刚刚好。所以客户端先调用close而不是服务器先调用close。

上码

import socketdef service_client(new_socket):"""为这个客户端返回数据"""#1.接收浏览器发送过来的请求，即HTTP发送来的请求#GET /HTTP/2.0#...request=new_socket.recv(1024)#一般来说应该空间是够了print(request)#2.返回HTTP格式的数据给浏览器#2.1准备发送给浏览器的数据--head就是HTML那些response="http/2.0 200 OK\r\n"#浏览器不能解析换行符/n，必须使用/r/n的方式response+="\r\n"#不可或缺的换行符，代表着body即将到来#2.2准备一些--body部分内容，准备给浏览器送去#response+="<h1>xixizi</h1>"response+="xixizi"new_socket.send(response.encode("utf-8"))#关闭套接字new_socket.close()def main():"用来完成整体的控制"#1.创建套接字tcp_server_socket=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)#2.绑定tcp_server_socket.bind(("",65534))#3.变为监听套接字tcp_server_socket.listen(128)while True:#4.等待新客户端的链接new_socket,client_addr=tcp_server_socket.accept()#5.为这个客户端服务service_client(new_socket)#关闭监听套接字tcp_server_socket.close()if __name__=="__main__":main()