详细说明 TCP 的三次握手和四次挥手流程

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TCP 的三次握手和四次挥手是 TCP 连接的建立和终止过程，下面将详细说明这两个过程的流程。

1. TCP 的三次握手（Three-way Handshake）

1.1. 第一步：客户端向服务器发送连接请求

  • 客户端发送一个 SYN（同步）包，其中包含一个随机的初始序列号（ISN）。
  • 此时客户端进入 SYN_SENT 状态，等待服务器的确认。

1.2. 第二步：服务器收到连接请求并回应

  • 服务器收到客户端的 SYN 包后，会发送一个 ACK（确认）包作为响应，同时也会发送一个 SYN 包，其中包含一个随机的初始序列号。
  • 服务器进入 SYN_RCVD 状态，等待客户端的确认。

1.3. 第三步：客户端收到服务器的响应并回应

  • 客户端收到服务器的 SYN 和 ACK 包后，会发送一个 ACK 包作为确认。
  • 此时客户端和服务器都进入 ESTABLISHED 状态，连接建立成功，可以开始数据传输。

2. TCP 的四次挥手（Four-way Handshake）

2.1. 第一步：客户端发送关闭连接请求

  • 客户端发送一个 FIN（结束）包，表示客户端不再发送数据，但仍可以接收数据。
  • 此时客户端进入 FIN_WAIT_1 状态，等待服务器的确认。

2.2. 第二步：服务器收到关闭请求并回应

  • 服务器收到客户端的 FIN 包后，会发送一个 ACK 包作为确认，表示服务器接受客户端的关闭请求，但仍可以发送数据。
  • 此时服务器进入 CLOSE_WAIT 状态，等待关闭连接。

2.3. 第三步：服务器发送关闭连接请求

  • 服务器发送一个 FIN 包，表示服务器不再发送数据，但仍可以接收数据。
  • 此时服务器进入 LAST_ACK 状态，等待客户端的确认。

2.4. 第四步：客户端收到服务器的关闭请求并回应

  • 客户端收到服务器的 FIN 包后，会发送一个 ACK 包作为确认，表示客户端接受服务器的关闭请求。
  • 此时客户端进入 TIME_WAIT 状态，等待 2 倍的 MSL（Maximum Segment Lifetime，报文段最长寿命）时间后，最终进入 CLOSED 状态。
  • 服务器收到客户端的 ACK 包后，也进入 CLOSED 状态，连接正式关闭。

通过以上流程，TCP 的三次握手和四次挥手完成了连接的建立和终止，保证了数据的可靠传输和连接的稳定性。