TCP四次挥手

TCP的四次挥手详细解析,包括客户端和服务器之间的状态转换。第一次挥手客户端发送FIN,第二次挥手服务器确认并进入CLOSE_WAIT,第三次挥手服务器发送FIN,第四次挥手客户端确认并等待TIME_WAIT,确保可靠关闭连接。2MSL等待时间是为了防止丢包导致连接异常关闭。

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TCP的四次挥手是TCP连接释放的过程,用于终止客户端和服务器之间的连接。以下是四次挥手的详细步骤:

第一次挥手:客户端发送一个FIN,用来关闭客户到服务器的数据传送,表示客户端已经没有要发送的数据了。此时,客户端进入FIN_WAIT_1状态。

第二次挥手:服务器收到FIN后,发送一个ACK给客户端,确认序号为收到的序号加1,表示已经收到客户端的关闭连接请求。此时,服务端进入CLOSE_WAIT状态。客户端收到ACK后进入FIN_WAIT_2状态,等待服务器关闭连接。

第三次挥手:服务器将最后的数据发送完毕后,就向客户端发送FIN报文,请求关闭连接,同时服务器进入LAST_ACK状态。

第四次挥手:客户端收到FIN后,客户端进入TIME_WAIT状态,接着发送一个ACK给服务器,确认序号为收到序号加1,ACK报文段发送完毕后,客户端和服务器进入CLOSED状态,完成四次挥手。

这个过程中,任何一方都可以在数据传送结束后发出连接释放的通知,待对方确认后进入半关闭状态。当另一方也没有数据再发送时,则发出连接释放通知,对方确认后就完全关闭了TCP连接。四次挥手的存在是因为TCP连接是全双工的,因此每个方向都必须单独进行关闭。四次挥手的目的就是为了确保数据能够被完整地传输,并且双方都能够正确地关闭连接。通过四次挥手,TCP协议能够提供一个可靠、有序的字节流传输服务。

第一次挥手:客户端发送连接,

### TCP 四次挥手过程详解 TCP四次挥手(Four-Way Wave)是用于释放已建立的连接的过程,确保通信双方能够安全地终止连接。以下是四次挥手的具体过程和原理: #### 第一次挥手 客户端发送一个 `FIN` 报文给服务端,表示客户端已经没有数据需要发送,并进入 `FIN_WAIT_1` 状态[^3]。此时,客户端主动发起断开连接的请求。 #### 第二次挥手 服务端收到 `FIN` 报文后,发送一个 `ACK` 报文给客户端,确认序号为收到序号加一,服务端进入 `CLOSE_WAIT` 状态[^3]。此时,TCP 连接处于半关闭状态,即客户端不再发送数据,但服务端仍可继续发送数据。 #### 第三次挥手 服务端在完成所有数据发送后,发送一个 `FIN` 报文给客户端,表示服务端也没有数据需要发送,并进入 `LAST_ACK` 状态[^3]。此时,服务端也发起了断开连接的请求。 #### 第四次挥手 客户端收到 `FIN` 报文后,进入 `TIME_WAIT` 状态,并发送一个 `ACK` 报文给服务端,确认序号为收到序号加一。服务端收到 `ACK` 报文后,进入 `CLOSED` 状态,完成四次挥手。客户端在 `TIME_WAIT` 状态下等待一段时间(通常是两倍的最大段生命周期,2MSL),以确保网络中没有遗留的报文,之后也进入 `CLOSED` 状态。 #### 原理分析 - **确保数据完整传输**:四次挥手通过两次 `FIN` 和两次 `ACK`,确保了通信双方的数据都已完整传输完毕。 - **防止连接异常**:客户端在 `TIME_WAIT` 状态下等待 2MSL 时间,可以避免旧的连接报文对新连接产生干扰[^3]。 - **重传机制**:如果主机 B 没有收到主机 A 的 `ACK`,它会按照 TCP 的重传机制定期重传 `FIN` 报文,直到达到设定的上限[^4]。 ```python # 模拟TCP四次挥手过程的状态变化 class TCPConnection: def __init__(self): self.client_state = "ESTABLISHED" self.server_state = "ESTABLISHED" def client_first_wave(self): self.client_state = "FIN_WAIT_1" return "Client sends FIN to Server." def server_second_wave(self): self.server_state = "CLOSE_WAIT" return "Server sends ACK to Client." def server_third_wave(self): self.server_state = "LAST_ACK" return "Server sends FIN to Client." def client_fourth_wave(self): self.client_state = "TIME_WAIT" return "Client sends ACK to Server and enters TIME_WAIT state." connection = TCPConnection() print(connection.client_first_wave()) # 第一次挥手 print(connection.server_second_wave()) # 第二次挥手 print(connection.server_third_wave()) # 第三次挥手 print(connection.client_fourth_wave()) # 第四次挥手 ```
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