簡述

本文主要介紹TCP四次揮手的工作原理，以及在面試中常見的問題。

字段含義

seq序號：Sequence Number，占32位，用來標識從TCP源端向目的端發送的字節流，發起方發送數據時對此進行對比。

ack序號：Acknowledge Number，占32位，只有ACK標志位為1時，確認序號字段才有效，ack=seq+1。

Flags標志位：

URG：Urgent Pointer緊急指針有效；

ACK：確認序號有效；

PSH：接收方應該盡快將這個報文交給應用層；

RST：重置連接；

SYN：發起一個新連接；

FIN：釋放一個連接；

注意：標志位ACK和ack序號是不同的概念。確認方ack=發起方Seq+1，兩端配對。

四次揮手

四次揮手及釋放或解除TCP連接，連接的釋放必須是一方主動釋放，另一方被動釋放。流程如下：

圖 1 四次揮手原理圖

1) 第一次揮手，客戶端發出連接釋放syn包(FIN=1，seq=u)到服務器端，并且停止再發送數據，主動關閉連接，進入FIN-WAIT-1狀態，等待服務器端確認。

2) 第二次揮手，服務器端收到客戶端發送的連接釋放syn包后，即發出確認syn包(ACK=1，seq=v，ack=u+1)到客戶端，進入CLOSE-WAIT狀態，此時TCP處于半關閉狀態。客戶端收到服務器端確認后，進入FIN-WAIT-2狀態，等待服務器端發出的連接釋放syn包。

3) 第三次揮手，當服務器端數據傳送完畢后，服務器端發送連接釋放syn包(FIN=1，ACK=1，seq=w，ack=u+1)，服務器端計入LAST-ACK狀態，等待客戶端最后確認。

4) 第四次揮手，當客戶端收到服務器端連接釋放syn包后，客戶端發出確認syn包(ACK=1，seq=u+1，ack=w+1)，客戶端進入TIME-WAIT狀態。此時TCP未釋放，需要經過時間等待計時器設置的時間2MSL后，客戶端才進入CLOSED狀態。

5) 服務器端只要收到客戶端發出的確認，立即進入CLOSED狀態，由此完成四次揮手。

常見面試題

問題1：為什么"握手"是三次，"揮手"卻要四次？

TCP建立連接時之所以只需要"三次握手"，是因為在第二次"握手"過程中，服務器端發送給客戶端的TCP報文是以SYN與ACK作為標志位的。SYN是請求連接標志，表示服務器端同意建立連接；ACK是確認報文，表示告訴客戶端，服務器端收到了它的請求報文。即SYN建立連接報文與ACK確認接收報文是在同一次"握手"當中傳輸的，所以"三次握手"不多也不少，正好讓雙方明確彼此信息互通。

TCP釋放連接時之所以需要"四次揮手",是因為FIN釋放連接報文與ACK確認接收報文是分別由第二次和第三次"握手"傳輸的。釋放連接時，被動方服務器，突然收到主動方客戶端釋放連接的請求時并不能立即釋放連接，因為還有必要的數據需要處理，所以服務器先返回ACK確認收到報文，經過CLOSE-WAIT階段準備好釋放連接之后，才能返回FIN釋放連接報文。

問題2：為什么客戶端在TIME-WAIT階段要等待2MSL?

客戶端發出最后的ACK確認報文時，并不能確定服務器端能夠收到該段報文。所以客戶端在發送完ACK確認報文之后，會設置一個時長為2MSL的計時器。MSL指的是Maximum Segment Lifetime：一段TCP報文在傳輸過程中的最大生命周期。2MSL即是服務器端發出為FIN報文和客戶端發出的ACK確認報文所能保持有效的最大時長。服務器端在1MSL內沒有收到客戶端發出的ACK確認報文，就會再次向客戶端發出FIN報文；如果客戶端在2MSL內，再次收到了來自服務器端的FIN報文，說明服務器端由于各種原因沒有接收到客戶端發出的ACK確認報文。客戶端再次向服務器端發出ACK確認報文，計時器重置，重新開始2MSL的計時；否則客戶端在2MSL內沒有再次收到來自服務器端的FIN報文，說明服務器端正常接收了ACK確認報文，客戶端可以進入CLOSED階段，完成"四次揮手"。

所以，客戶端要經歷時長為2SML的TIME-WAIT階段；這也是為什么客戶端比服務器端晚進入CLOSED階段的原因。

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(云渺書齋)

總結

以上是生活随笔為你收集整理的tcp当主动发出syn_一文读懂TCP四次挥手工作原理及面试常见问题汇总的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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