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TCP四次揮手(圖解)-為何要四次揮手

當客戶端和伺服器通過三次握手建立了TCP連線以後,當資料傳送完畢,肯定是要斷開TCP連線的啊。那對於TCP的斷開連線,這裡就有了神祕的“四次揮手”。

  1. 第一次揮手:主機1(可以使客戶端,也可以是伺服器端),設定Sequence NumberAcknowledgment Number,向主機2傳送一個FIN報文段;此時,主機1進入FIN_WAIT_1狀態;這表示主機1沒有資料要傳送給主機2了;
  2. 第二次揮手:主機2收到了主機1傳送的FIN報文段,向主機1回一個ACK報文段,Acknowledgment NumberSequence Number加1;主機1進入FIN_WAIT_2狀態;主機2告訴主機1,我“同意”你的關閉請求;
  3. 第三次揮手:主機2向主機1傳送FIN報文段,請求關閉連線,同時主機2進入LAST_ACK狀態;
  4. 第四次揮手:主機1收到主機2傳送的FIN報文段,向主機2傳送ACK報文段,然後主機1進入TIME_WAIT狀態;主機2收到主機1的ACK報文段以後,就關閉連線;此時,主機1等待2MSL後依然沒有收到回覆,則證明Server端已正常關閉,那好,主機1也可以關閉連線了。

為何要四次分手呢?

那四次分手又是為何呢?TCP協議是一種面向連線的、可靠的、基於位元組流的運輸層通訊協議。TCP是全雙工模式,這就意味著,當主機1發出FIN報文段時,只是表示主機1已經沒有資料要傳送了,主機1告訴主機2,它的資料已經全部發送完畢了;但是,這個時候主機1還是可以接受來自主機2的資料;當主機2返回ACK

報文段時,表示它已經知道主機1沒有資料傳送了,但是主機2還是可以傳送資料到主機1的;當主機2也傳送了FIN報文段時,這個時候就表示主機2也沒有資料要傳送了,就會告訴主機1,我也沒有資料要傳送了,之後彼此就會愉快的中斷這次TCP連線。如果要正確的理解四次分手的原理,就需要了解四次分手過程中的狀態變化。

  • FIN_WAIT_1: 這個狀態要好好解釋一下,其實FIN_WAIT_1FIN_WAIT_2狀態的真正含義都是表示等待對方的FIN報文。而這兩種狀態的區別是:FIN_WAIT_1狀態實際上是當SOCKET在ESTABLISHED狀態時,它想主動關閉連線,向對方傳送了FIN報文,此時該SOCKET即進入到FIN_WAIT_1
    狀態。而當對方迴應ACK報文後,則進入到FIN_WAIT_2狀態,當然在實際的正常情況下,無論對方何種情況下,都應該馬上回應ACK報文,所以FIN_WAIT_1狀態一般是比較難見到的,而FIN_WAIT_2狀態還有時常常可以用netstat看到。(主動方)
  • FIN_WAIT_2:上面已經詳細解釋了這種狀態,實際上FIN_WAIT_2狀態下的SOCKET,表示半連線,也即有一方要求close連線,但另外還告訴對方,我暫時還有點資料需要傳送給你(ACK資訊),稍後再關閉連線。(主動方)
  • CLOSE_WAIT:這種狀態的含義其實是表示在等待關閉。怎麼理解呢?當對方close一個SOCKET後傳送FIN報文給自己,你係統毫無疑問地會迴應一個ACK報文給對方,此時則進入到CLOSE_WAIT狀態。接下來呢,實際上你真正需要考慮的事情是察看你是否還有資料傳送給對方,如果沒有的話,那麼你也就可以 close這個SOCKET,傳送FIN報文給對方,也即關閉連線。所以你在CLOSE_WAIT狀態下,需要完成的事情是等待你去關閉連線。(被動方)
  • LAST_ACK: 這個狀態還是比較容易好理解的,它是被動關閉一方在傳送FIN報文後,最後等待對方的ACK報文。當收到ACK報文後,也即可以進入到CLOSED可用狀態了。(被動方)
  • TIME_WAIT: 表示收到了對方的FIN報文,併發送出了ACK報文,就等2MSL後即可回到CLOSED可用狀態了。如果FINWAIT1狀態下,收到了對方同時帶FIN標誌和ACK標誌的報文時,可以直接進入到TIME_WAIT狀態,而無須經過FIN_WAIT_2狀態。(主動方)
  • CLOSED: 表示連線中斷。