tcp四次挥手详细流程（一文读懂TCP四次挥手工作原理及面试常见问题汇总）

tcp四次挥手详细流程（一文读懂TCP四次挥手工作原理及面试常见问题汇总）syn：发起一个新连接；RST：重置连接；URG：Urgent Pointer紧急指针有效；ACK：确认序号有效；PSH：接收方应该尽快将这个报文交给应用层；

简述

本文主要介绍TCP四次挥手的工作原理，以及在面试中常见的问题。

字段含义

seq序号：Sequence Number，占32位，用来标识从TCP源端向目的端发送的字节流，发起方发送数据时对此进行对比。

ack序号：Acknowledge Number，占32位，只有ACK标志位为1时，确认序号字段才有效，ack=seq 1。

Flags标志位：

URG：Urgent Pointer紧急指针有效；

ACK：确认序号有效；

PSH：接收方应该尽快将这个报文交给应用层；

RST：重置连接；

syn：发起一个新连接；

FIN：释放一个连接；

注意：标志位ACK和ack序号是不同的概念。确认方ack=发起方Seq 1，两端配对。

四次挥手

四次挥手及释放或解除TCP连接，连接的释放必须是一方主动释放，另一方被动释放。流程如下：

图 1 四次挥手原理图

1） 第一次挥手，客户端发出连接释放syn包（FIN=1，seq=u）到服务器端，并且停止再发送数据，主动关闭连接，进入FIN-WAIT-1状态，等待服务器端确认。

2） 第二次挥手，服务器端收到客户端发送的连接释放syn包后，即发出确认syn包（ACK=1，seq=v，ack=u 1）到客户端，进入CLOSE-WAIT状态，此时TCP处于半关闭状态。客户端收到服务器端确认后，进入FIN-WAIT-2状态，等待服务器端发出的连接释放syn包。

3） 第三次挥手，当服务器端数据传送完毕后，服务器端发送连接释放syn包（FIN=1，ACK=1，seq=w，ack=u 1），服务器端计入LAST-ACK状态，等待客户端最后确认。

4） 第四次挥手，当客户端收到服务器端连接释放syn包后，客户端发出确认syn包（ACK=1，seq=u 1，ack=w 1），客户端进入TIME-WAIT状态。此时TCP未释放，需要经过时间等待计时器设置的时间2MSL后，客户端才进入CLOSED状态。

5） 服务器端只要收到客户端发出的确认，立即进入CLOSED状态，由此完成四次挥手。

常见面试题

问题1：为什么"握手"是三次，"挥手"却要四次？

TCP建立连接时之所以只需要"三次握手"，是因为在第二次"握手"过程中，服务器端发送给客户端的TCP报文是以SYN与ACK作为标志位的。SYN是请求连接标志，表示服务器端同意建立连接；ACK是确认报文，表示告诉客户端，服务器端收到了它的请求报文。即SYN建立连接报文与ACK确认接收报文是在同一次"握手"当中传输的，所以"三次握手"不多也不少，正好让双方明确彼此信息互通。

TCP释放连接时之所以需要"四次挥手" 是因为FIN释放连接报文与ACK确认接收报文是分别由第二次和第三次"握手"传输的。释放连接时，被动方服务器，突然收到主动方客户端释放连接的请求时并不能立即释放连接，因为还有必要的数据需要处理，所以服务器先返回ACK确认收到报文，经过CLOSE-WAIT阶段准备好释放连接之后，才能返回FIN释放连接报文。

问题2：为什么客户端在TIME-WAIT阶段要等待2MSL?

客户端发出最后的ACK确认报文时，并不能确定服务器端能够收到该段报文。所以客户端在发送完ACK确认报文之后，会设置一个时长为2MSL的计时器。MSL指的是Maximum Segment Lifetime：一段TCP报文在传输过程中的最大生命周期。2MSL即是服务器端发出为FIN报文和客户端发出的ACK确认报文所能保持有效的最大时长。服务器端在1MSL内没有收到客户端发出的ACK确认报文，就会再次向客户端发出FIN报文；如果客户端在2MSL内，再次收到了来自服务器端的FIN报文，说明服务器端由于各种原因没有接收到客户端发出的ACK确认报文。客户端再次向服务器端发出ACK确认报文，计时器重置，重新开始2MSL的计时；否则客户端在2MSL内没有再次收到来自服务器端的FIN报文，说明服务器端正常接收了ACK确认报文，客户端可以进入CLOSED阶段，完成"四次挥手"。

所以，客户端要经历时长为2SML的TIME-WAIT阶段；这也是为什么客户端比服务器端晚进入CLOSED阶段的原因。

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（云渺书斋）