网络通讯中的三次握手与四次挥手原理详解

0.  准备知识

（1）ACK ，TCP协议规定只有ACK=1时有效，也规定连接建立后所有发送的报文的ACK必须为1。

（2）SYN，在连接建立时用来同步序号。当SYN=1而ACK=0时，表明这是一个连接请求报文。对方若同意建立连接，则应在响应报文中使SYN=1和ACK=1，因此SYN置1就表示这是一个连接请求或连接接受报文。

（3）FIN，用来释放一个连接。当 FIN = 1 时，表明此报文段的发送方的数据已经发送完毕，并要求释放连接。

 

 

1.  三次握手和四次挥手示意图

 

1. 1 三次握手详细示意图

 

（1）首先由Client发出请求连接即 SYN=1 ACK=0，TCP规定SYN=1时不能携带数据，但要消耗一个序号，因此声明自己的序号是 seq=x。

（2）然后 Server 进行回复确认，即 SYN=1 ACK=1 seq=y，ack=x+1。

（3）再然后 Client 再进行一次确认，但不用SYN 了，这时即为 ACK=1，seq=x+1， ack=y+1。

 

1. 2  三次握手中的问题

 

1.3  四次挥手详细示意图

 

（1）当客户端没有东西要发送时就要释放连接的时候（注意这里首先提出中断连接端可以是Client端，也可以是Server端），客户端会发送一个FIN为1的没有数据的报文，进入FIN_WAIT状态，服务器收到后会给客户端一个确认，这时客户端那边不再发送数据信息（但仍可接收信息）。  

（2）客户端收到服务器的确认后进入等待状态，等待服务器请求释放连接。 服务器数据发送完成后就向客户端请求连接释放（也是用FIN=1 表示，并且用ack = u+1(如图））， 客户端收到后回复一个确认信息，又要进入 TIME_WAIT 状态（等待2MSL 时间，最大报文生存时间）。服务器收到后关闭连接。

最后这里为什么还要等待呢？是防止最后一个ACK的丢失，服务器在超时后会重新发送FIN。如果客户端这时收到FIN就知道最后一个ACK丢失了，会重发。否则客户端等待一段时间后依然没有收到回复，则证明Server端已正常关闭，那好，我客户端也可以关闭连接了。

 

1.4  最后是一些细节总结

 

（1）TIME_WAIT状态中所需要的时间是依赖于实现方法的。典型的值为30秒、1分钟和2分钟。

（2）服务器存在一个保活状态，即如果客户端突然故障死机了，那B那边的连接资源什么时候能释放呢？ 

就是保活时间到了后，B会发送探测信息，以决定是否释放连接。

（3）为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次挥手？

关闭连接时，当Server端收到FIN报文时，很可能数据信息没有传完并不会立即关闭连接，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。故需要四步挥手。