TCP三次握手和四次挥手，这样解释太通俗易懂了!

TCP连接的建立和释放分别通过“三次握手”和“四次挥手”来完成。

三次握手过程

TCP三次握手是建立可靠网络连接的关键过程，它用于确保通信双方能够正常发送和接收数据，并提供可靠的数据传输机制。三次握手的主要目标包括：

o 同步双方的序列号

o 确认双方的接收和发送能力

o 防止因为过期报文导致的误连接

第一次握手

o 客户端发送一个SYN（同步）请求报文，表示希望建立连接，并附带初始序列号（Sequence Number）。

< 客户端拨通服务器的电话，说“喂？听得到吗？”>

o 客户端进入 SYN_SENT 状态，等待服务器的响应。

第二次握手

o 服务器收到请求后，回复一个SYN+ACK（同步+确认）报文。

< “听得到！你那边OK吗？”>

o ACK字段确认客户端的序列号，同时服务器生成自己的初始序列号。

o 服务器进入 SYN_RCVD 状态，等待客户端的确认。

第三次握手

o 客户端收到服务器的确认后，再发送一个ACK（确认）报文，确认服务器的响应。

<客户端确认：“没问题，开始聊吧！”>

o 客户端进入 ESTABLISHED 状态，服务器也进入 ESTABLISHED 状态，连接正式建立。

下面是TCP头部的一个简单介绍：

上述流程中提到：

序列号：

定义：序列号标识数据流中每个字节的唯一编号，用于确保数据的有序传输。

初始值：在连接建立时，序列号由发送方随机生成。

变化规则：每发送一个数据段，序列号会增加该数据段的字节数。例如，发送100字节的数据后，序列号会增加100。

作用：解决网络中数据包乱序问题，确保接收方能够按照正确顺序重组数据。

确认号：

定义：确认号表示接收方期望收到的下一个数据包的序列号。

变化规则：确认号等于接收到的序列号加上数据段的长度。如果接收到的是SYN或FIN报文，则确认号加1。

作用：通知发送方哪些数据已经被成功接收，解决丢包问题。

确认号和序列号机制是确保TCP数据传输数据可靠性的关键机制。

为什么要三次握手？

简单来讲，三次握手是保证通信稳定正确的最小开销。

可以有一个很简单的对话例子：

o A - B：你听得到我吗？

o B - A：我听得到，你听得到我吗？

o A - B：我也听得到，我们可以开始正式交流了。

三次握手通过同步序列号，确认机制等等，确保了TCP连接的稳定性和可靠性。

四次挥手过程

TCP的四次挥手是用于终止TCP连接的过程，确保双方都能可靠地关闭连接。

第一次挥手

客户端发送一个带有FIN（Finish）标志的报文段，表示客户端不再发送数据，但仍然可以接收数据。此时客户端进入FIN_WAIT_1状态。

< 客户端说：“我讲完了，先挂了”>

第二次挥手

服务器收到客户端的FIN报文后，发送一个ACK（Acknowledgment）报文作为确认，确认序号为收到的序号加1。此时服务器进入CLOSE_WAIT状态，客户端收到ACK后进入FIN_WAIT_2状态。

< 服务器回应：“收到，我还在处理消息。”>

第三次挥手

服务器在完成数据发送后，向客户端发送一个FIN报文，表示服务器也不再发送数据。此时服务器进入LAST_ACK状态，等待客户端的确认。

< 服务器处理完数据后说：“我也讲完了。”>

第四次挥手

客户端收到服务器的FIN报文后，发送一个ACK报文作为确认，确认序号为收到的序号加1。此时客户端进入TIME_WAIT状态，等待2MSL（最大报文段生存时间）后进入CLOSED状态。服务器收到ACK后，立即进入CLOSED状态。

< 客户端确认：“好的，再见！”>

注：如果服务器没有收到客户端的ACK，会在2MSL后重传FIN，客户端在TIME_WAIT状态可以重新发送ACK。2MSL的时间足以让网络中所有旧的重复报文段消失，防止它们干扰新的连接。

为什么需要四次挥手？

全双工通信：TCP是全双工的，每个方向都需要单独关闭。客户端发送FIN表示不再发送数据，但服务器可能仍有数据要发送，因此需要服务器也发送FIN来确认关闭。

可靠关闭：通过四次挥手，确保双方都能确认对方的关闭意图，避免数据丢失或不完整。

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