网络基础篇~三次握手和四次挥手

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原创 2026-10-14 20:43:56 1k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

网络通信——TCP “三次握手“、“四次挥手“ 详解（个人向）一、TCP"三次握手" 1.1 概括： "三次握手"是指建立一个TCP连接时，需要客户端与服务器总共发送3个包。进行三次握手的主要作用是确认客户端与服务器两方的发送能力与接收能力是否正常。 (连接服务器指定的端口，建立TCP连接，并同步双方的序列号和确认号) 1.2 流程图：刚开始时：客户端处于 Closed 状态；服务器处于 Listen(监听) 状态 1.3 每次握手的目的：第一次握手：客服端发送一个报文（SYN），服务器接收到了结论：客户端的发送能力和 服务器的接受能力没有问题第二次握阅读详情

一、TCP 头部数据结构

（一）TCP头部数据结构:

	【源端口号16位】 	|	【目标端口号16位】
		seq（序列号32位）:序列号，用于将多个数据包进行排序，形成一个完整有序的数据流
		ack(确认应答号32位):
		SYN（报文）:1表示连接请求或是连接接收请求			 synchronize sequence numbers 同步序列编号
		ACK（报文）:1表示确认号字段有效					acknowledge character  确认字符
		FIN（报文）:请求断开，0表示不请求，1表示没有数据传输
		RST（报文）:连接状态，0表示正常，1表示异常
	【数据】

（二）TCP头部数据结构（表图）：

二、TCP三次握手

（一）简单描述三次握手过程

第一次握手
【客户端】to【服务端】:【SYN报文】	 seq = client_isn（客户端序列号）   		 #客户端处于:SYN_SEND状态
第二次握手
【服务端】to【客户端】:【SYN,ACK报文】 ack = client_isn + 1 seq = server_isn（服务端序列号）  #服务端处于:SYN-RCVD状态
第三次握手发送
【客户端】to【服务端】:【ACK报文】	 ack = server_isn + 1 seq = client_isn +1    #客户端处于:ESTABLISHED状态

**第三次握手是可以携带数据的，前两次握手是不可以携带数据的**

（二）简单抽象的描述三次握手

1，c->s
	- SYN
	- seq
2，s->c
	- SYN
	- ACK
	- seq
	- ack
3，c->s
	- ACK
	- seq
	- ack

（三）TCP 三次握手表图如下：

3.1 抓包截图

三、TCP四次挥手

（一）简单描述四次挥手过程

#第一次挥手
【客户端】to【服务端】:【FIN,ACK】, seq = 序列号X , ack = y#客户端进入FIN_WAIT_1状态
#第二次挥手
【服务端】to【客户端】:【ACK】 seq = y , ack = x+1#服务端发送完成进入CLOSE_WAIT状态、客户端接收成功进入FIN_WAIT_2状态
#第三次挥手
【服务端】to【客户端】:【FIN】 seq = y , ack = x+1#服务器发送完成进入LAST_ACK状态
#第四次挥手
【客户端】to【服务端】:【ACK】 seq = x+1,ack = y+1#客户端发送完成进入TIME_WAIT状态,服务端接收成功进入CLOSE状态

（二）简单抽象的描述四次挥手

1，s -> c
	- FIN
	- seq
	- ack
2，c -> s
	- ACK
	- seq
	- ack
3，c -> s
	- FIN
	- ack
	- seq
4，s -> c
	- ACK
	- ...

（三）TCP 四次挥手表图如下：

3.1 抓包截图如下：

四、TCP三次握手状态变化

（一）简单画画三次握手状态变化

五、TCP四次挥手状态变化

（一）简单画画四次挥手状态变化

六、三次握手全部状态

（一）CLOSED状态

服务端和客户端初始状态

（二）SYN_SEND状态

1）客户端发送SYN后，状态转为SYN_SENT

2）客户端通过应用程序调用connect进入active open.发送SYN报文建立连接，之后状态置为SYN_SENT

（三）LISTEN状态

1）服务端收到客户端SYN（请求报文）。

2）服务端打开一个socket进行监听，状态置为LISTEN（监听）。

（四）SYN_RCVD状态

1）服务端给客户端发送SYN（请求报文）ACK ，状态转为SYN_RCVD.

2）A connection request has been received fromthenetwork.

（五）ESTABLISHED状态

1）服务器SYN_RECVD状态，收到ACK后，状态为ESTABLISHED；

2）客户端SYN_SENT状态，收到SYN、ACK后，发送ACK，状态转变为ESTABLISHED；

3）The socket has anestablishedconnection.

（六）拓展了解

1.如何避免SYN攻击？

调大netdev_max_backlog

增大TCP半连接队列

开启tcp_syncookies

减少SYN+ACK重传次数

六、四次挥手的全部状态

（一）ESTABLISHED状态

连接传输数据中

（二）FIN_WAIT_1状态

1）FIN_WAIT_1只出现在主动关闭的那一端，表示等待对方的FIN报文。

2）FIN_WAIT_1状态实际上是当SOCKET在ESTABLISHED状态时，它想主动关闭连接，向对方发送了FIN报文，此时该SOCKET即进入到FIN_WAIT_1状态。对方回应ACK报文后，则进入FIN_WAIT_2状态。

3）实际无论对方何种情况下，都应该马上回应ACK报文，导致有可能见不到FIN_WAIT_1状态。

（三）FIN_WAIT_2状态

1）主动关闭的一端FIN_WAIT_1状态，得到对方返回ACK报文，就进入FIN_WAIT_2状态；

2）进入FIN_WAIT_2状态后，在没有拿到FIN报文之前，说明服务器端还有数据传输，那此时为半连接。

（四）CLOSE_WAIT状态

服务器端在收到 FIN 后，发送 ACK，状态为 CLOSE_WAIT；如果此时服务器端还有数据需要发送，那么就发送，直到数据发送完毕；此时，服务器端发送FIN，状态变为 LAST_ACK;

（五）LAST_ACK状态

last_ack（持续时间一般为一个RTO（retransmission timeout，数据包重传的timeout时间）的时间，这个时间根据RTT动态计算出来）有两个作用：作用一是处理重用连接：防止前一个连接上延迟的数据包或者丢失重传的数据包，被后面复用的连接（前后两次连接的协议相同，ip相同，端口号相同，且包的seq号也恰巧相同）错误的接收，则发送rst，重置连接；作用二是在发送第二个fin之后，如果在RTO之后，还没收到ack，则重发fin。

（六）TIME_WAIT状态

FIN_WAIT_1进入：此时应用程序端口收到 FIN+ACK（而不是像 FIN_WAIT_2 那样只收到 ACK，说明数据已经发送完毕）并向服务器端口发送 ACK；

FIN_WAIT_2进入：此时应用程序端口收到了 FIN，然后向服务器端发送 ACK；TIME_WAIT 是为了实现 TCP 全双工连接的可靠性关闭，用来重发可能丢失的 ACK 报文；需要持续 2 个 MSL (最大报文生存时间)：假设应用程序端口在进入 TIME_WAIT后，2 个 MSL 时间内并没有收到FIN,说明应用程序最后发出的 ACK 已经收到了；否则，会在 2 个 MSL 内在此收到ACK报文；