问:TCP的三次握手和四次挥手究竟是在做什么

答:简单的讲就是TCP的三次握手是在“建立连接”和四次挥手是在“关闭连接”

以下内容摘录自:

 TCP的三次握手(建立连接)和四次挥手(关闭连接

三次握手(建立连接)

TCP/IP协议中,TCP协议提供可靠的连接服务,采用三次握手建立一个连接,

(1)第一次握手:

建立连接时,客户端A发送SYN包(SYN=j)到服务器B,并进入SYN_SEND状态,等待服务器B确认。

(2)第二次握手:

服务器B收到SYN包,必须确认客户A的SYN(ACK=j+1),同时自己也发送一个SYN包(SYN=k),即SYN+ACK包,此时服务器B进入SYN_RECV状态。

(3)第三次握手:

客户端A收到服务器B的SYN+ACK包,向服务器B发送确认包ACK(ACK=k+1),此包发送完毕,客户端A和服务器B进入ESTABLISHED状态,完成三次握手。

完成三次握手,客户端与服务器开始传送数据。

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图1 TCP三次握手建立连接  

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四次挥手(关闭连接)

由于TCP连接是全双工的,因此每个方向都必须单独进行关闭。这个原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个 FIN只意味着这一方向上没有数据流动,一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭,而另一方执行被动关闭。

TCP的连接的拆除需要发送四个包,因此称为四次挥手(four-way handshake)。客户端或服务器均可主动发起挥手动作,在socket编程中,任何一方执行close()操作即可产生挥手操作。

(1) 

客户端A发送一个FIN,用来关闭客户A到服务器B的数据传送。 

(2) 

服务器B收到这个FIN,它发回一个ACK,确认序号为收到的序号加1。和SYN一样,一个FIN将占用一个序号。 

(3) 

服务器B关闭与客户端A的连接,发送一个FIN给客户端A。 

(4)

客户端A发回ACK报文确认,并将确认序号设置为收到序号加1。 

TCP采用四次挥手关闭连接如图2所示。

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“先关读,后关写”,一共需要四个阶段

由于TCP连接是全双工的,因此每个方向都必须单独进行关闭。这原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个 FIN只意味着这一方向上没有数据流动,一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭,而另一方执行被动关闭。

TCP协议的连接是全双工连接,一个TCP连接存在双向的读写通道。 
简单说来是 “先关读,后关写”,一共需要四个阶段。以客户机发起关闭连接为例:

1.服务器读通道关闭

2.客户机写通道关闭

3.客户机读通道关闭

4.服务器写通道关闭

关闭行为是在发起方数据发送完毕之后,给对方发出一个FIN(finish)数据段。直到接收到对方发送的FIN,且对方收到了接收确认ACK之后,双方的数据通信完全结束,过程中每次接收都需要返回确认数据段ACK。

详细过程:

    第一阶段:客户机发送完数据之后,向服务器发送一个FIN数据段,序列号为i;
    1.服务器收到FIN(i)后,返回确认段ACK,序列号为i+1,关闭服务器读通道;
    2.客户机收到ACK(i+1)后,关闭客户机写通道;
   (此时,客户机仍能通过读通道读取服务器的数据,服务器仍能通过写通道写数据)

    第二阶段: 服务器发送完数据之后,向客户机发送一个FIN数据段,序列号为j;
    3.客户机收到FIN(j)后,返回确认段ACK,序列号为j+1,关闭客户机读通道;
    4.服务器收到ACK(j+1)后,关闭服务器写通道。

这是标准的TCP关闭两个阶段,服务器和客户机都可以发起关闭,完全对称。

FIN标识是通过发送最后一块数据时设置的,标准的例子中,服务器还在发送数据,所以要等到发送完的时候,设置FIN(此时可称为TCP连接处于半关闭状态,因为数据仍可从被动关闭一方向主动关闭方传送)。如果在服务器收到FIN(i)时,已经没有数据需要发送,可以在返回ACK(i+1)的时候就设置FIN(j)标识,这样就相当于可以合并第二步和第三步。