三次握手&四次挥手（通俗易懂版）

原创已于 2025-04-04 16:39:22 修改

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于 2025-04-04 16:36:05 首次发布

第一种：小白通俗易懂版

三次握手（建立连接）——就像打电话前的确认

核心目的：确保双方都能正常“发消息”和“收消息”。

步骤拆解（用打电话举例）：

第一次握手（客户端 → 服务器）
- 客户端发送 SYN（同步信号）：相当于你打电话给对方说：“喂，能听到吗？”
- 作用：告诉服务器“我想和你建立连接”，并带上自己的初始序号（比如随机数100）。
第二次握手（服务器 → 客户端）
- 服务器回复 SYN-ACK（同步-确认信号）：对方回答：“能听到！你能听到我吗？”
- 作用：
  - ACK=101：确认收到了客户端的SYN（100+1）；
  - SYN=200：带上服务器的初始序号（比如200）。
第三次握手（客户端 → 服务器）
- 客户端发送 ACK（确认信号）：你回答：“我也能听到你！”
- 作用：ACK=201 确认收到了服务器的SYN（200+1）。
- 此时连接建立：双方确认彼此都能正常收发消息。

为什么必须三次？

如果是两次握手：假设客户端第一次发送的SYN因网络延迟很久才到服务器，服务器会误以为这是新请求，直接建立连接，但客户端早已放弃，导致服务器空等（资源浪费）。
三次握手解决了“历史遗留的无效请求”问题。

四次挥手（断开连接）——像礼貌挂电话

核心目的：双方确认数据都已发送完毕，安全断开。

步骤拆解（用挂电话举例）：

第一次挥手（主动方 → 被动方）
- 主动方发送 FIN（结束信号）：你说：“我说完了，要挂电话了。”
- 作用：主动方不再发送数据，但还能接收数据。
第二次挥手（被动方 → 主动方）
- 被动方回复 ACK：对方说：“好的，我知道了。”
- 作用：确认收到FIN，但被动方可能还有数据没发完，继续发送。
第三次挥手（被动方 → 主动方）
- 被动方发送 FIN：对方说：“我也说完了，可以挂了。”
- 作用：被动方数据发送完毕，通知主动方关闭连接。
第四次挥手（主动方 → 被动方）
- 主动方回复 ACK：你说：“好的，再见！”
- 作用：确认收到被动方的FIN，连接彻底关闭。

为什么需要四次？

TCP是全双工的，两边可独立收发数据。
第一次挥手后，主动方不再发送数据，但被动方可能还在发送剩余数据（需要时间），所以被动方的FIN和ACK是分开发送的。

总结对比

	三次握手	四次挥手
目的	建立可靠连接	安全断开连接
次数	3次	4次
关键点	解决历史SYN问题	等待对方数据发送完毕
比喻	打电话前的“喂喂喂”确认	礼貌的“再见”和确认

小白记忆法：

三次握手：你说 → 对方答 → 你确认。
四次挥手：你说要挂 → 对方同意 → 对方说要挂 → 你同意。

第二种：官方严谨版

一、三次握手（Three-Way Handshake）—— 建立连接

核心目标：双方同步初始序列号（Sequence Number），确认通信能力。

官方流程步骤：

第一次握手（SYN）
- 客户端发送一个 SYN 报文（SYN=1），并携带一个随机生成的 初始序列号（ISN）（例如 seq=x）。
- 客户端状态：SYN-SENT（等待服务器确认）。
第二次握手（SYN + ACK）
- 服务器收到 SYN 后，回复 SYN + ACK 报文：
  - SYN=1（表示同步）
  - ACK=1（表示确认）
  - ack=x+1（确认客户端的序列号 x）
  - 并携带服务器的 初始序列号（ISN）（例如 seq=y）。
- 服务器状态：SYN-RECEIVED（已发送SYN-ACK，等待客户端确认）。
第三次握手（ACK）
- 客户端收到 SYN-ACK 后，回复 ACK 报文：
  - ACK=1
  - ack=y+1（确认服务器的序列号 y）。
- 双方状态：进入 ESTABLISHED（连接已建立），开始传输数据。

协议细节：

序列号（Sequence Number）：随机生成，防止历史报文被劫持。
ACK 值：总是对方序列号 +1，表示期望下次收到的数据起始位置。
为什么必须三次？
- 确保双方都能 发送和接收 数据（全双工）。
- 防止旧的重复 SYN 报文导致连接错误（RFC 9293 明确要求三次）。

二、四次挥手（Four-Way Handshake）—— 断开连接

核心目标：双方确认数据已发送完毕，安全释放连接资源。

官方流程步骤：

第一次挥手（FIN）
- 主动关闭方（如客户端）发送 FIN 报文（FIN=1），携带当前序列号（例如 seq=u）。
- 主动方状态：FIN-WAIT-1（等待对方确认）。
第二次挥手（ACK）
- 被动关闭方（如服务器）收到 FIN 后，回复 ACK 报文：
  - ACK=1
  - ack=u+1（确认客户端的 FIN）。
- 被动方状态：CLOSE-WAIT（等待自身数据发送完毕）。
- 主动方状态：FIN-WAIT-2（等待被动方的 FIN）。
第三次挥手（FIN）
- 被动关闭方数据发送完毕后，发送 FIN 报文（FIN=1），携带序列号（例如 seq=v）。
- 被动方状态：LAST-ACK（等待最后一次确认）。
第四次挥手（ACK）
- 主动关闭方收到 FIN 后，回复 ACK 报文：
  - ACK=1
  - ack=v+1（确认服务器的 FIN）。
- 主动方状态：进入 TIME-WAIT（等待 2MSL 时间，确保对方收到 ACK），最终关闭。
- 被动方状态：收到 ACK 后关闭连接。

协议细节：

TIME-WAIT 状态：主动方等待 2MSL（报文最大生存时间），确保被动方收到 ACK，防止旧报文干扰新连接。
为什么需要四次？
- TCP 是全双工协议，双方需独立关闭自己的发送通道。
- 被动方可能仍有数据要发送，需先发 ACK 确认，再发 FIN 终止。

三、官方流程图解

三次握手（建立连接）：

Client                            Server
  |-------- SYN (seq=x) ----------->|  
  |<--- SYN-ACK (seq=y, ack=x+1) ---|  
  |-------- ACK (ack=y+1) -------->|

四次挥手（断开连接）：

Client                            Server
  |-------- FIN (seq=u) ------------>|  
  |<------- ACK (ack=u+1) ----------|  
  |<------- FIN (seq=v) ------------|  
  |-------- ACK (ack=v+1) --------->|