三次握手四次挥手的那些坑，连老司机都可能翻车！！！

webwizardry

于 2025-05-14 10:32:06 发布

阅读量882

点赞数 7

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：其他

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/webwizardry/article/details/147948471

文章目录

各位搞网络的小伙伴注意啦（敲黑板）！今天咱们要聊的这个TCP连接/断开机制，简直是面试必考题+实际调试中的"鬼见愁"。别看原理好像很简单，信不信我随便说几个场景就能让你怀疑人生？

一、连接建立：三次握手真不是凑数

先来段硬核现场还原！当你在浏览器输入www.example.com时，背后发生了什么？

1.1 第一回合：SYN突袭

客户端（你的电脑）突然向服务器发送一个SYN=1的数据包，附带一个随机生成的初始序列号（比如Seq=10086）。这个动作就像突然拍别人肩膀：“嘿兄弟，能听见吗？”

关键点来了（画重点）：

随机序列号是为了防止历史连接混淆
此时客户端进入SYN_SENT状态（等回复等到花儿都谢了）

1.2 第二回合：SYN-ACK组合拳

服务器收到SYN后，如果端口开着，就会回个SYN=1, ACK=1的包。这里有两个骚操作：

确认号填客户端序列号+1（Ack=10087）
自己也生成随机序列号（比如Seq=2024）

这时候服务器进入SYN_RCVD状态，内心OS：“小样儿，我回应了你可别装死啊！”

1.3 第三回合：终极确认

客户端收到SYN-ACK后，必须回一个ACK=1的包（Ack=2025）。到这里连接才正式建立，双方进入ESTABLISHED状态。

灵魂拷问时刻：为什么非要三次？两次不行吗？
举个栗子🌰：假设网络延迟导致旧SYN包到达，服务器响应后如果只有两次握手，客户端根本不会理会这个"过期的约定"，但服务器却傻等资源…三次握手完美解决这种"单相思"问题！

二、连接断开：四次挥手比分手还纠结

断开连接可比建立复杂多了（毕竟分手总是痛苦的）。假设现在客户端主动关闭：

2.1 第一挥：FIN温柔告别

客户端发送FIN=1的包（假设Seq=5000），进入FIN_WAIT_1状态。这相当于说：“我要走了，但还能收你的消息哦~”

2.2 第二挥：ACK确认收到

服务器回个ACK=1（Ack=5001），进入CLOSE_WAIT状态。此时客户端到服务器的通道关闭，但反向通道还开着！

这里有个大坑🕳️：CLOSE_WAIT状态堆积会导致端口占用，常见于服务器没正确调用close()的情况（多少人在这里栽过跟头？）

2.3 第三挥：服务器的FIN暴击

当服务器也准备好关闭时，发送自己的FIN=1包（假设Seq=8000），进入LAST_ACK状态。这波操作相当于：“好的，我也要撤了！”

2.4 第四挥：最后的绅士礼仪

客户端回ACK=1（Ack=8001），进入TIME_WAIT状态。注意这个状态要维持2MSL（最长报文寿命的两倍）！

为什么需要TIME_WAIT？三大理由：

确保最后一个ACK能到达
让旧连接的报文在网络中消失
防止出现"鬼影连接"（听过端口复用的灵异事件吗？）

三、实战踩坑记录

3.1 生产事故：TIME_WAIT过多怎么办？

某次大促时监控突然报警：80端口耗尽！查原因发现短连接产生大量TIME_WAIT。解决方案：

# 调整内核参数
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_reuse
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_recycle

（不过要注意NAT环境下的副作用！）

3.2 调试奇遇：半关闭状态

用Python写了个简易代理：

import socket
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.shutdown(socket.SHUT_WR)  # 只关写通道

结果对方服务器一直不返回数据…原来调用shutdown()会触发FIN发送，但recv()还能继续收数据！

四、高频灵魂拷问

Q：握手阶段能传数据吗？
A：第三次握手时可以携带数据（但SYN包本身不能带数据！）

Q：为什么服务端SYN和ACK要合并发送？
A：TCP协议允许将多个标志位同时置1，这是协议栈的优化操作

Q：出现大量SYN_RCVD状态怎么办？
A：八成是遭遇SYN Flood攻击了！赶紧上syncookies：

sysctl -w net.ipv4.tcp_syncookies=1

五、协议栈的隐藏关卡

你以为四次挥手就完了？在某些情况下：

同时关闭（双方同时发FIN）会进入CLOSING状态
RST复位报文可以直接中断连接（相当于"滚！"的粗暴分手）
Keep-Alive机制会让看似断开的连接"死灰复燃"

六、写在最后

看完这些是不是觉得TCP/IP设计者都是处女座？（笑）最后送大家一个调试锦囊：tcpdump抓包大法好！ 下次遇到连接问题，直接：

tcpdump -i any tcp port 80 -nn -v

亲眼看看握手挥手的每个细节，比任何理论都管用！