网络复习二（TCP【2】）

一、TCP连接断开（四次挥手）

• 客户端打算关闭连接，此时会发送一个TCP首部FIN标志位为1的报文，即FIN报文，之后客户端进入FIN_WAIT_1状态
• 服务端收到报文后，就向客户端发送ACK应答报文，接着服务端进入CLOSE_WAIT状态
• 客户端收到服务端的ACK应答报文后，进入FIN_WAIT_2状态
• 等待服务端处理完数据后，也向客户端发送FIN报文，之后服务端进入LAST_ACK状态
• 客户端收到服务端的FIN报文后，回一个ACK应答报文，之后进入TIME_WAIT状态
• 服务端收到ACK应答报文后，就进入了CLOSE状态，至此服务端已经完成连接的关闭
• 客户端经过2MSL一段时间后，自动进入CLOSE状态，至此客户端也完成连接的关闭

在 TCP 连接关闭过程中，主动发起关闭连接操作的一方才有 TIME_WAIT 状态

二、为什么挥手需要四次？

• 关闭连接时，客户端向服务端发送FIN时，仅仅表示客户端不在发送数据了，但是还能接收数据
• 服务端收到客户端的FIN报文时，先回一个ACK应答报文，而服务端可能还有数据需要处理和发送，等服务端不再发送数据时，才发送FIN报文给客户端来表示同意现在关闭连接

三、第一次挥手丢失了，会发生什么？（超时重传）

每一次重传的时间为上一次超时时间的2倍

四、第二次挥手丢失了，会发生什么？

在上一篇文章提到过，ACK报文是不会重传的，所以如果服务端的第二次挥手丢失了，客户端就会触发超时重传机制，重传FIN报文（第一次挥手）

但是注意，如果主动关闭方使用shutdown函数关闭连接，指定了只关闭发送方向，而接受方向并没有关闭，那么意味着主动关闭还是可以接收数据的

此时，如果主动关闭方一直没收到第三次挥手，那么主动关闭方的连接将会一直处于FIN_WAIT_2状态

五、第三次挥手丢失了，会发生什么？

当服务端（被关闭方）收到客户端（主动关闭方）的FIN报文后，内核会自动回复ACK，同时连接处于CLOSE_WAIT状态，顾名思义，他表示等待应用进程调用close函数关闭连接

此时，内核是没有权力替代进程关闭连接，必须由进程主动调用close函数来触发服务端发送FIN报文

服务端处于CLOSE_WAIT状态时，调用了close函数，内核就会发出FIN报文，同时连接进入LAST_ACK状态，等待客户端返回ACK来确认连接关闭

若收不到这个ACK，服务端就会重发FIN报文

具体过程：

• 当服务端重传第三次挥手报文的次数达到了重传最大次数，于是再等待一段时间，如果还是没能收到客户端的第四次挥手（ACK报文），那么服务端就会断开连接
• 客户端因为通过close函数关闭连接的，处于FIN_WAIT_2状态是有时长限制的，如果限制时间内还是没能收到服务端的三次挥手（FIN报文），那么客户端将会断开连接

六、第四次挥手丢失了，会发生什么？

当客户端收到服务端的第三次挥手的FIN报文后，就会回ACK报文，也就是第四次挥手，此时客户端连接进入TIME_WAIT状态。

在Linux系统，TIME_WAIT状态会持续到2MSL后才会进入关闭状态

如果第四次挥手的ACK报文没有到达服务端，服务端就会重发FIN报文

具体过程：

• 当服务端重传第三次挥手报文达到最大重传次数，于是再等待一段时间，如果还是没能收到客户端的第四次挥手（ACK报文），那么服务端就会断开连接
• 客户端在收到第三次挥手后，就会进入TIME_WAIT状态，开启时长为2MSL的定时器，如果途中再次收到第三次挥手（FIN报文）后，就会重置定时器，当等待2MSL时长后，客户端就会断开连接