对TCP连接的“三次握手”和“四次挥手”详解！【不要再傻傻分不清了】

【三次握手】

由于 TCP 是面向有连接的通信协议，所以在数据传输之前需要建立好客户端与服务器端之间的连接，即通常所说的“三次握手”，三次握手的作用就是：双方都能明确自己和对方的收发能力是正常的，具体过程分为如下步骤。

 

• 第一次握手：客户端生成一个随机数seq，假设其值为t，并将标志位SYN设为1，将这些数据打包发给服务器端后，客户端进入等待服务器端确认的状态！
• 第二次握手：服务器端收到客户端发来的SYN=1的数据包后，知道这是在请求建立连接，于是服务器端将SYN与ACK都设置为1，并将请求包中客户端发来的随机数t加上1后赋值给ack，然后生成一个服务器端的随机数seq=k，完成这些操作后，服务器端将这些数据打包再发回给客户端，作为对客户端简历连接请求的确认应答！
• 第三次握手：客户端收到服务器端的确认应答后，检查数据包中的ack的字段是否为t + 1，ACK是否等于1，若都正确就将服务器端发来的随机数加1（ack = k + 1），将ACK = 1的数据包再发送给服务器端以确认服务器端的应答，服务器端收到应答包后通过检查ack是否等于k + 1来确认连接是否建立成功！

 【只有连接建立成功后才可开始进行数据的传递，三次握手成功后即可相互传递数据了

                 ...............数据包的传递...........................................】

当用户关闭标签页或者请求完成后，TCP连接会进行“四次挥手”断开连接【四次挥手的作用就是：确保在断开连接之前数据都是完整传递的，且客户端与服务端都确定可断开连接了】，具体过程如下：

【四次挥手】

• 第一次挥手：由客户端先向服务器端发送FIN = M指令，随后进入完成等待状态FIN_WAIT_!，表明客户端已经没有再向服务器端发送的数据，但若服务器端此时还有未完成的数据传递，可继续传递数据
• 第二次挥手：当服务器端收到客户端的FIN报文后，会先发送ack=M+1的确认，告知客户端关闭请求已收到，但可能由于服务器端还有未完成的数据窜提，所以请客户端继续等待
• 第三次挥手：当服务器端确认已完成所有的数据传递后，便发送带有FIN=N的报文给客户端，准备关闭连接
• 第四次挥手：客户端收到FIN=N的报文后可进行关闭操作，但为保证数据正确性，会回传给服务器端一个确认报文ack=N+1，同时服务器端也在等待客户端的最终确认，如果服务器端没有收到报文则会进行重传，只有收到报文后才会真正断开连接。而客户端在发送了确认报文一段时间后，没有收到服务器端任何信息则会任务服务器端连接已关闭，也可关闭客户端信息。
   

QA：为什么三次握手连接的TCP客户端最后还要发送一次确认呢？

 

主要防止已经失效的连接请求报文突然又传送到了服务器，导致重新建立起连接，从而产生错误！

如果使用的是两次握手建立连接，假设有这样一种场景，客户端发送了第一个请求连接并且没有丢失，只是因为在网络节点中滞留的时间太长了，由于 TCP 的客户端迟迟没有收到确认报文，以为服务器没有收到，此时重新向服务器发送这条报文，此后客户端和服务器经过两次握手完成连接，传输数据，然后关闭连接。此时此前滞留的那一次请求连接，网络通畅了到达了服务器，这个报文本该是失效的，但是，两次握手的机制将会让客户端和服务器再次建立连接，这将导致不必要的错误和资源的浪费。

如果采用的是三次握手，就算是那一次失效的报文传送过来了，服务端接受到了那条失效报文并且回复了确认报文，但是客户端不会再次发出确认。由于服务器收不到确认，就知道客户端并没有请求连接。

 QA：为什么建立连接是三次握手，关闭连接确是四次挥手呢？

建立连接的时候， 服务器在LISTEN（倾听）状态下，收到建立连接请求的SYN报文后，把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。

而关闭连接时，服务器收到对方的FIN报文时，仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据，而自己也未必全部数据都发送给对方了，所以己方可以立即关闭，也可以发送一些数据给对方后，再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接，因此，己方ACK和FIN一般都会分开发送，从而导致多了一次。

QA：如果已经建立了连接，但是客户端突然出现故障了怎么办？ 

TCP 还设有一个保活计时器，显然，客户端如果出现故障，服务器不能一直等下去，白白浪费资源。服务器每收到一次客户端的请求后都会重新复位这个计时器，时间通常是设置为2小时，若两小时还没有收到客户端的任何数据，服务器就会发送一个探测报文段，以后每隔75秒发送一次。若一连发送10个探测报文仍然没反应，服务器就认为客户端出了故障，接着就关闭连接。