（三）深入浅出TCPIP之再识TCP，理解TCP四次挥手（上）

目录

1.TCP四次挥手过程

2.挥手连环发问

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专栏其他文章：

 

理论篇：

（一）深入浅出TCPIP之理解TCP报文格式和交互流程

  (二）深入浅出TCPIP之再识TCP，理解TCP三次握手（上）

  (三）深入浅出TCPIP之再识TCP，理解TCP四次挥手（上）

  (四）深入浅出TCPIP之TCP三次握手和四次挥手（下）的抓包分析

  (五）深入浅出TCPIP之TCP流量控制

  (六）深入浅出TCPIP之TCP拥塞控制

  (七）深入浅出TCPIP之深入浅出TCPIP之TCP重传机制

 (八）深入浅出TCPIP之TCP长连接与短连接详解

 (九）深入浅出TCPIP之网络同步异步

 (十）深入浅出TCPIP之网络阻塞和非阻塞

（十一）深入浅出TCPIP之TCP粘包问题

  (十二）深入浅出TCPIP之Nagle算法

  (十三) 深入浅出TCPIP之TCP套接字参数

  (十四）深入浅出TCPIP之初识UDP理解报文格式和交互流程

  (十五）非常全面的TCPIP面试宝典-进入大厂必备总结

 (十六)深入浅出TCPIP之Hello CDN

 ....

（二十）深入浅出TCPIP之epoll的一些思考

实践篇：

   深入浅出TCPIP之实战篇—用c++开发一个http服务器（二十一）

其他实践篇+游戏开发中的网络问题疑难杂症解读 正在完善。。。

       

上篇文章对于"三次握手”做了说明。本节我们对不常听见的“四次挥手”为大家详尽， 直观，完整地绍“挥手”的过程。
所谓的四次挥手即tcp连接的释放(解除)。连接的释放必须是一方主动释放，另一方被动释放。以下为客户端主动发起释放连接的图解:

1.TCP四次挥手过程

 

TCP连接的释放一共需要四步，因此称为『四次挥手』。
我们知道，TCP连接是双向的，因此在四次挥手中，前两次挥手用于断开一个方向的连接，后两次挥手用于断开另一方向的连接。

第一次挥手
若A认为数据发送完成，则它需要向B发送连接释放请求。该请求只有报文头，头中携带的主要参数为：
FIN=1，seq=u。此时，A将进入FIN-WAIT-1状态。

• PS1：FIN=1表示该报文段是一个连接释放请求。
• PS2：seq=u，u-1是A向B发送的最后一个字节的序号。

第二次挥手
B收到连接释放请求后，会通知相应的应用程序，告诉它A向B这个方向的连接已经释放。此时B进入CLOSE-WAIT状态，并向A发送连接释放的应答，其报文头包含：
ACK=1，seq=v，ack=u+1。

• PS1：ACK=1：除TCP连接请求报文段以外，TCP通信过程中所有数据报的ACK都为1，表示应答。
• PS2：seq=v，v-1是B向A发送的最后一个字节的序号。
• PS3：ack=u+1表示希望收到从第u+1个字节开始的报文段，并且已经成功接收了前u个字节。

A收到该应答，进入FIN-WAIT-2状态，等待B发送连接释放请求。

第二次挥手完成后，A到B方向的连接已经释放，B不会再接收数据，A也不会再发送数据。但B到A方向的连接仍然存在，B可以继续向A发送数据。

第三次挥手
当B向A发完所有数据后，向A发送连接释放请求，请求头：FIN=1，ACK=1，seq=w，ack=u+1。B便进入LAST-ACK状态。

第四次挥手
A收到释放请求后，向B发送确认应答，此时A进入TIME-WAIT状态。该状态会持续2MSL时间，若该时间段内没有B的重发请求的话，就进入CLOSED状态，撤销TCB。当B收到确认应答后，也便进入CLOSED状态，撤销TCB。

这里借鉴一张网络图片可形象描述四次挥手的过程：

2.挥手连环发问

1.为什么A要先进入TIME-WAIT状态，等待2MSL时间后才进入CLOSED状态？
虽然按道理，四个报文都发送完毕，我们可以直接进入CLOSE状态了，但是我们必须假象网络是不可靠的，有可以最后一个ACK丢失。所以TIME_WAIT状态就是用来重发可能丢失的ACK报文。在Client发送出最后的ACK回复，但该ACK可能丢失。Server如果没有收到ACK，将不断重复发送FIN片段。所以Client不能立即关闭，它必须确认Server接收到了该ACK。Client会在发送出ACK之后进入到TIME_WAIT状态。Client会设置一个计时器，等待2MSL的时间。如果在该时间内再次收到FIN，那么Client会重发ACK并再次等待2MSL。所谓的2MSL是两倍的MSL(Maximum Segment Lifetime)。MSL指一个片段在网络中最大的存活时间，2MSL就是一个发送和一个回复所需的最大时间。如果直到2MSL，Client都没有再次收到FIN，那么Client推断ACK已经被成功接收，则结束TCP连接。

2.为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次握手？

因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后，可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的，SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时，当Server端收到FIN报文时，很可能并不会立即关闭SOCKET，所以只能先回复一个ACK报文，告诉Client端，"你发的FIN报文我收到了"。只有等到我Server端所有的报文都发送完了，我才能发送FIN报文，因此不能一起发送。故需要四步握手。

3.状态为TIME_WAIT是不是所有执行主动关闭的socket都会进入TIME_WAIT状态呢？有没有什么情况使主动关闭的socket直接进入CLOSED状态呢？

主动关闭的一方在发送最后一个 ack 后就会进入 TIME_WAIT 状态 停留2MSL（max segment lifetime）时间
这个是TCP/IP必不可少的，也就是“解决”不了的。
也就是TCP/IP设计者本来是这么设计的
主要有两个原因
1。防止上一次连接中的包，迷路后重新出现，影响新连接
                  （经过2MSL，上一次连接中所有的重复包都会消失）
2。可靠的关闭TCP连接
   在主动关闭方发送的最后一个 ack(fin) ，有可能丢失，这时被动方会重新发
   fin, 如果这时主动方处于 CLOSED 状态 ，就会响应 rst 而不是 ack。所以
   主动方要处于 TIME_WAIT 状态，而不能是 CLOSED 。