TCP三次握手、4次断开详解

TCP的三次握手和四次断开是TCP/IP协议中建立和终止连接的重要过程，它们确保了数据在网络中的可靠传输。下面将分别详细解释这两个过程。

一、TCP三次握手

TCP三次握手是建立TCP连接的过程，通过客户端和服务器之间发送三个报文段来完成。其主要目的是确认双方的接收能力和发送能力是否正常，以及为后续的可靠性传输做准备。

1. 第一次握手

• 过程：客户端发送一个带有SYN（synchronize，同步）标志的数据包给服务端，并随机生成一个序列号seq=x。此时，客户端进入SYN_SENT状态，等待服务端确认。
• 目的：表示客户端请求建立连接。

2. 第二次握手

• 过程：服务端收到SYN包后，如果同意建立连接，则回复一个带有SYN/ACK（synchronize/acknowledge，同步/确认）标志的数据包，其中确认号ack=x+1（表示收到客户端的序列号并加1作为确认），并随机生成一个自己的序列号seq=y。此时，服务端进入SYN_RCVD状态。
• 目的：表示服务端同意建立连接，并确认已收到客户端的SYN包。

3. 第三次握手

• 过程：客户端收到服务端的SYN/ACK包后，会再次回复一个带有ACK标志的数据包，其中确认号ack=y+1（表示收到服务端的序列号并加1作为确认），而序列号seq则为x+1（因为客户端在发送完SYN包后，自己的序列号需要加1）。此时，客户端和服务端都进入ESTABLISHED状态，表示TCP连接建立成功。
• 目的：表示客户端确认已收到服务端的SYN/ACK包，至此三次握手完成，双方可以开始传输数据。
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二、TCP四次断开

TCP四次断开是终止TCP连接的过程，通过客户端和服务器之间发送四个报文段来完成。其主要目的是确保双方都已准备好关闭连接，并且释放相关资源。

1. 第一次挥手

• 过程：客户端发送一个FIN（finish，结束）包给服务端，表示客户端没有数据要发送了，准备关闭连接。此时，客户端进入FIN_WAIT_1状态。
• 目的：表示客户端请求关闭连接。

2. 第二次挥手

• 过程：服务端收到FIN包后，会回复一个ACK包给客户端，表示已收到客户端的关闭请求。此时，服务端进入CLOSE_WAIT状态，而客户端收到ACK包后则进入FIN_WAIT_2状态。
• 目的：表示服务端同意客户端的关闭请求，但此时服务端可能还有数据需要发送。

3. 第三次挥手

• 过程：当服务端也没有数据要发送时，会发送一个FIN包给客户端，表示服务端也准备关闭连接。此时，服务端进入LAST_ACK状态。
• 目的：表示服务端也请求关闭连接。

4. 第四次挥手

• 过程：客户端收到服务端的FIN包后，会回复一个ACK包给服务端，表示已收到服务端的关闭请求。此时，客户端进入TIME_WAIT状态，等待一段时间后（通常是2MSL，即两倍的最大报文段寿命），确保服务端收到ACK包后，客户端再进入CLOSED状态，完成TCP连接的关闭。而服务端在收到ACK包后，则直接进入CLOSED状态。
• 目的：表示客户端已确认服务端的关闭请求，并等待一段时间以确保连接真正关闭。

 

总结

TCP的三次握手和四次断开是TCP/IP协议中非常重要的过程，它们确保了数据在网络中的可靠传输和连接的正确建立与终止。通过这些过程，TCP协议能够提供稳定、可靠的网络通信服务。