简单理解TCP的三次握手和四次挥手

本文用简洁的语言教你理解TCP的三次握手和四次挥手，匆忙写的，审美可能有待提升。

本文适合入门，基础不高的同学观看，以便有一个大概的了解。深入的同学还请高抬贵手。

还有请记住，是传输层中TCP的东西，不是应用层的HTTP，前者是提供传输的服务，后者是通信和交互规则。之前查其他博客时候，看过有很多错误的，甚至自己也手寡写错。

目录

三次握手

四次挥手

常见问题&面试题目

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 PS：

客户端，服务端，

浅绿色背景的是你可以不用深入理解记忆的。

浅黄色背景是为了更好理解这些符号的作用而自创的名词，并不存在。

加粗是需要记住的，

相关的数值可以记住是什么意思，你记不住编一个也行,但要知道是对应的，改编不是乱编

橙色是区别报文的作用而命名的

紫色是客户端/服务端进入的状态，是要牢记的

三个状态位

SYN是同步位，ACK是确认位，FIN是释放位

默认为0未激活，1为激活

SYN,ACK配套的值分别为seq,ack,代表某个序号值

序号是什么？

序号起始值x（用来标记每一次传输数据的起始值），在后期能确认数据是否存在丢失。起始序号+数据长度+1应等于下一次起始序号。

为什么确认时候ack要+1？

 通过x+1来确认已经收到了对面发送的序号起始值，并期待下一次收到的数据起始序号是x+1。

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三次握手

首先服务端创建TCB模块（用来存储连接的信息，tcp连接表等等），并一直处于监听状态，等待客户端发送连接请求

1.客户端创建TCB模块。

创建同步字段，同步位SYN设为1，设置一个客户端初始序号seq设为x(数值不确定)

发送连接请求报文

进入同步已发送状态

补充：序号是tcp报文首部里的一个字段，用来标志数据的起始位置

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2.服务端收到报文后，如果同意建立连接，

创建确认字段，将确认位大写ACK设为1，小写ack设为x+1,（​​​​​​​+1表示的意思请看最上的总结）

创建同步字段，将同步位SYN设为1，服务端初始序号seq设为y(数值不确定)

发送确认报文，表示收到了客户端的连接请求报文。

进入同步收到状态

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3.客户端收到报文后。

创建确认字段，将确认位大写ACK设为1，小写ack设为y+1，

加上自己的序号seq为x+1

发送确认报文，表示收到了服务端的确认报文。

进入已建立联系状态

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服务端收到报文后，进入已建立联系状态

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四次挥手

1.客户端

创建释放字段，将释放位FIN设为1，seq设为u(等于客户端发送的数据最后一个字节的序号+1)，

发送连接释放报文。表示没有数据传送给服务端了，请求释放连接。

进入终止等待1状态

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2.服务端收到报文后。

创建确认字段，将确认位大写ACK设为1，小写ack设为u+1，seq为v(数值不确定)

发送确认报文

服务端进入关闭等待状态，

客户端收到报文后，进入终止等待2状态，此时TCP进入半关闭状态，客户端不再有数据发送（如报文丢失后可能会超时重传）。

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3.服务端在接下来的过程中，可能还有数据要发送给客户端，等没有数据要发了。

创建释放字段，将释放位FIN设为1，seq设为w(等于服务端发送的数据最后一个字节的序号+1)，

创建确认字段，将确认位大写ACK设为1，小写ack设为u+1，

发送释放报文，重复发送是为了表示没有数据需要发送，准备释放连接。

进入最后确认状态

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4.客户端收到报文后，

创建确认字段，将确认位大写ACK设为1，小写ack设为w+1，

并向服务端发送确认报文，表示收到了服务端的释放报文

客户端进入时间等待状态，设定时间等待计时器

计时器（2MSL）时间到了，客户端不再收到服务端的释放报文，客户端才进入释放连接状态

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服务端收到报文后，进入释放连接状态

到此，便是大概的流程。实际流程比较复杂，比如报文可能延迟到达，报文丢失需要使用超时重传等等。但这都不是初学者重要关注的点。

常见问题&面试题目

1.为什么要第三次握手（为什么不是两次握手）？

答：为了防止已失效的连接请求报文突然又传到了服务端，从而产生问题。

只有两次握手，则可能出现情况，客户端报文延迟到达后，重发连接请求报文，两个报文无论哪个先到达服务端，如果报文到达时间已经是第一次连接已经释放完了，服务端便会以为客户端再次请求连接，向客户端发送确认报文，但客户端已经完成，不再理会服务端的确认报文，导致服务端一直处于同步收到状态，白白浪费资源。

而使用三次握手，在刚才异常情况下，客户端不会向服务端发出确认报文，服务端收不到确认，便知道客户端并没有请求连接。

2.为什么不是四次握手？（指为什么不需要服务端再发送一个确认请求，确认客户端的确认）

答：此时已经满足最低需求，保证了客户端和服务端都确认了对方已经收到连接建立的请求。再多握手没有意义，只会浪费资源。

3.一二三次握手目的是什么？

答：第一次握手是为了确认客户端的发送能力

       第二次握手时为了确认服务端的接受能力和发送能力

       第三次握手时为了确认客户端的接受能力

4.为什么握手时是三次，挥手是四次？

答：因为挥手时，第二次和第三次握手期间，服务端可能还有数据需要传给客户端，所以需要第三次握手来确认没有数据需要传给客户端了，准备断开服务端对客户端连接。

5.为什么最后一次挥手客户端需要等待2MSL（什么是时间等待计时器）才断开连接？常问

答：是为了确认报文（第四次挥手）丢失时实现超时重传，为了确保服务端能收到确认报文，创建计时器，如果计时器时间到了。如果服务端没收到确认报文，会再次发送释放报文（第三次挥手），客户端收到后计时器重置，再次发送确认报文。

注：MSL是生存时间

6.还有一个计时器是什么（保活计时器），作用是什么？

答：在建立TCP连接后，为了防止客户端因故障，不能再发送数据给服务端，导致服务端白白等待，浪费资源。使用保活计时器，每收到一次来自客户端的数据，就重置计时器。如果计时结束，仍没有数据，则服务端主动发送探测报文，每隔75秒发送一次，第十次发送后扔未响应，则断开连接。