三次握手與四次揮手

通過TCP/IP協議的學習，我們可以知道TCP協議是一種面向連接的、可靠的傳輸協議。其中，為了保證客戶端與服務器連接的有效性，就有了本篇文章所要介紹的“三次揮手”；而“四次揮手”則是為了保證連接的正確斷開。

1. TCP狀態

首先，介紹一下TCP的幾個狀態：

• SYN　——　同步序列編號，在建立連接時發送
• ACK　——　確認信息，在確認SYN信息時發送，響應信息
• FIN　——　關閉連接
• RST　——　連接重置
• PSH　——　有數據傳輸
• URG　——　緊急指針字段值有效

2. 三次握手

建立TCP連接時會經過如下步驟：

• 服務器準備接收客戶端連接（通過socket API），由于連接是由客戶端激發的，因此稱為被動打開
• 客戶端調用connect開始主動打開，并發送SYN（syn = i）包，告訴服務器發送數據的序列號
• 服務器確認（ACK,ack = i+1）客戶端發來的信息（SYN），并發送SYN(syn = j)，其中含有服務器發送數據的初始序列號。注：SYN和ACK是同時發送的，在一個數據包中
• 客戶端確認服務器發送的SYN，發送ACK(ack = j+1)數據包

其中，因為SYN需要占據一個字節的序列號空間，因此ACK中確認號為發來的SYN序列號加1；類似，FIN的ACK確認號為該FIN序列號加1。

3. 四次揮手

• 某進程先調用close，該端TCP發送FIN(fin = i)，表示數據發送完畢，需要關閉連接。稱為主動關閉
• 接收到FIN的對端執行被動關閉。進行確認（ACK, ack = i+1），在該進程接收的其他所有數據之后添加文件結束符（end-of-file）
• 一段時間之后（因為要處理已經接收到的數據），接收到文件結束符的進程調用close關閉套接字，這導致它的TCP也發送FIN(fin = j)
• 主動關閉連接的一端確認(ACK, ack = j+1)最后發送的FIN

為什么建立連接要三次握手，而斷開連接要四次揮手？

建立連接時，因為發起連接的一端在發出請求后，連接建立之前，就不會再發出任何數據，因此接收連接請求的對端可以將ACK、SYN放在一個數據包里發回給請求端，即需要三次數據發送。而斷開連接時，在一端主動斷開連接并發送FIN包后，對端接收到發來的FIN包，進行確認（ACK），然而此時服務器可能還在給另一端發送數據，只有在數據發送完后才能斷開連接，發送FIN包（所以不能像三次握手時那樣將ACK、SYN同時發送），另一端收到FIN后再進行確認并發送ACK，因此需要四次數據發送。

TCP建立的連接為全雙工通道，可以雙向傳輸數據，因此在建立連接、斷開連接時，需要兩端都要進行請求與確認。

為什么建立連接的ACK、SYN可以同時發送，而斷開連接則需要分開發送？

建立、斷開連接都需要兩次請求與確認，只是建立連接時SYN、ACK可以同時發回，而在斷開連接時，由于被動關閉的一端可能還會發送數據，只有數據發完后才能發送ACK，所以只能分開發送，也就造成了建立連接為三次，斷開連接反而成了四次。（建立連接時由于握手期間連接未完全建立，故不能發送其他數據）

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簡單說，由于分組交換機制，由A發給B的數據所經過的鏈路可能與B返回給A的數據所經過的鏈路不同，因此即便在B接收到A的數據并返回給A應答后，僅能保證A-->B的鏈路是通的，卻不能保證A一定可以接收到B的應答，因此需要A再給B一個應答來確保鏈路兩端都收到了相應的數據。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【计算机网络】三次握手与四次挥手的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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