三次握手 四次挥手

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<think>好的,用户想了解TCP三次握手四次挥手的详细过程。我需要先回忆一下相关知识,确保准确无误。 首先,三次握手是建立TCP连接的过程。第一次握手是客户端发送SYN报文,SYN=1,序列号seq=x。服务器收到后进入SYN-RCVD状态。第二次握手,服务器回应SYN-ACK,SYN=1,ACK=1,确认号ack=x+1,自己的序列号seq=y。客户端收到后变为ESTABLISHED状态。第三次握手是客户端发送ACK,ACK=1,ack=y+1,服务器收到后也进入ESTABLISHED状态。这样连接就建立了。需要注意的是为什么需要三次而不是两次握手,主要是为了防止已失效的连接请求报文突然传到服务器,导致错误。 然后是四次挥手断开连接的过程。假设客户端先发起关闭。第一次挥手,客户端发送FIN报文,FIN=1,seq=u,进入FIN-WAIT-1状态。服务器收到后回应ACK,确认号ack=u+1,进入CLOSE-WAIT状态,客户端进入FIN-WAIT-2。这时服务器可能还有数据要发送,处于半关闭状态。第二次挥手是服务器发送自己的FIN报文,FIN=1,seq=w,ACK=1,确认号ack=u+1,进入LAST-ACK状态。客户端收到后进入TIME-WAIT状态,等待2MSL时间后关闭。最后客户端发送ACK确认,服务器收到后关闭连接。 需要解释为什么挥手是四次而不是三次,因为TCP是全双工的,每个方向必须单独关闭。服务器在收到FIN后可能还有数据要发送,所以先回复ACK,等数据处理完再发FIN,因此多了一次。 还要提到TIME-WAIT状态的作用,确保最后一个ACK到达服务器,防止旧报文干扰新连接。2MSL的时间足够让任何残余报文消失。 要确保引用正确,参考给出的三个引用,其中引用[1][2][3]都提到了三次握手四次挥手的过程,以及相关问题。需要将引用自然地插入到回答中,比如在解释为什么需要三次握手时,引用[1]提到为了防止第三次握手未完成的情况,而引用[3]解释了四次挥手需要双向断开。 可能用户还会关心应用场景,比如HTTP连接建立时的三次握手,或者服务器处理大量短连接时的性能问题。但根据用户的问题,主要是详解过程,所以需要详细步骤和状态变化。 需要检查是否有技术细节错误,比如报文中的标志位是否正确,状态转换是否正确。例如,三次握手时SYN和ACK的设置,四次挥手时FIN和ACK的组合。确保使用正确的术语,如SYN-SENT、LISTEN、ESTABLISHED等状态。 最后,生成相关问题要考虑用户可能的后续疑问,如性能优化、异常处理、与其他协议对比等。</think>### TCP三次握手四次挥手详解 #### 一、三次握手建立连接 1. **第一次握手(SYN)** 客户端发送SYN报文,包含初始序列号$seq=x$,状态变为`SYN-SENT`[^2]。 2. **第二次握手(SYN-ACK)** 服务器返回SYN+ACK报文,包含确认号$ack=x+1$和自身序列号$seq=y$,状态变为`SYN-RCVD`[^1]。 3. **第三次握手(ACK)** 客户端发送ACK报文,确认号$ack=y+1$,双方状态转为`ESTABLISHED`,连接建立[^3]。 > **关键意义** > 三次握手防止了历史重复连接的初始化(如延迟的SYN包),并确保双方确认收发能力[^1]。 #### 二、四次挥手断开连接 1. **第一次挥手(FIN)** 主动关闭方(如客户端)发送FIN报文,$seq=u$,状态变为`FIN-WAIT-1`。 2. **第二次挥手(ACK)** 被动关闭方(如服务器)返回ACK报文,$ack=u+1$,状态转为`CLOSE-WAIT`,主动方进入`FIN-WAIT-2`[^2]。 3. **第三次挥手(FIN)** 被动方处理完剩余数据后发送FIN报文,$seq=w$,状态转为`LAST-ACK`[^1]。 4. **第四次挥手(ACK)** 主动方返回ACK报文,$ack=w+1$,进入`TIME-WAIT`状态等待2MSL(确保被动方收到ACK),最终关闭连接。 > **关键问题解释** > - **为何挥手需要四次?** TCP是全双工通信,需独立关闭双向数据流。 > - **TIME-WAIT的作用?** 确保最后一个ACK送达,并让网络中残留报文失效(2MSL时长)。 #### 三、状态转换示意图 $$ \text{客户端: CLOSED} \xrightarrow{\text{SYN}} \text{SYN-SENT} \xrightarrow{\text{SYN-ACK}} \text{ESTABLISHED} $$ $$ \text{服务器: LISTEN} \xrightarrow{\text{SYN}} \text{SYN-RCVD} \xrightarrow{\text{ACK}} \text{ESTABLISHED} $$ ---
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