计算机网络一块知识一直是大学生头疼的一块，而面试官却经常会考察这方面的知识，尤其是 TCP 三次握手和四次挥手，本文将对其进行图文分析。

TCP 的三次握手和四次挥手

题目

TCP 的三次握手和四次挥手

推荐解析

目的

TCP 是一种面向连接的协议，其三次握手和四次挥手的过程是为了建立和终止连接，保证通信的可靠性和完整性。

过程

三次握手的过程是：

1）客户端向服务器发送 SYN 包（ SYN = 1，表示请求建立连接），并进入 SYN_SENT 状态。

2）服务器收到 SYN 包，返回 SYN + ACK 包（ SYN = 1，ACK = 1，表示确认请求并同意建立连接），并进入 SYN_RCVD 状态。

3）客户端收到 SYN+ACK 包，发送 ACK 包（ ACK = 1，表示确认收到服务器的同意），并进入 ESTABLISHED 状态。

四次挥手的过程是：

1）客户端向服务器发送 FIN 包（ FIN = 1，表示要关闭连接），并进入 FIN_WAIT1 状态。

2）服务器收到 FIN 包，返回 ACK 包（ ACK = 1，表示确认收到客户端的请求），并进入 CLOSE_WAIT 状态。

3）服务器的应用程序将所有数据发送给客户端后，向客户端发送 FIN 包，并进入 LAST_ACK 状态。

4）客户端收到 FIN 包后，发送 ACK 包（ ACK = 1，表示确认收到服务器的关闭请求），并进入 TIME_WAIT 状态，等待 2MSL（最大报文段生存时间）后关闭连接。

为什么不能是两次握手三次挥手？

如果使用两次握手，那么会存在一种情况：客户端发送了 SYN 包，但是由于网络原因或其他问题导致该包延迟了一段时间到达服务器，此时服务器认为客户端要建立连接，向客户端发送了 SYN+ACK 包，并进入 SYN_RCVD 状态。但是客户端在等待服务器的 ACK 包时，却没有收到服务器的 SYN+ACK 包，认为连接未建立，所以不发送 ACK 包。这时，服务器一直在等待客户端的 ACK 包，连接也无法建立，造成资源浪费和效率低下。

总结：如果采用两次握手，只能确定客户端的发信能力和接收端的收信能力，但不能确定客户端的收信能力和接收端的发信能力。

如果使用三次挥手，那么会存在一种情况：客户端发送 FIN 包，服务器收到后立即返回 ACK 包，并进入 CLOSE_WAIT 状态。此时，客户端还有数据没有发送完毕，但是服务器已经关闭连接，客户端只能等待超时，才能关闭连接，造成连接的资源浪费。

总结：如果采用三次挥手，会造成客户端超时等待，数据未完全传输，资源浪费。

为什么第四次挥手客户端需要等待 2*MSL（报文段最长寿命）时间后才进入 CLOSED 状态？

客户端在发送最后一个 ACK 报文确认服务器的 FIN 报文后，需要等待2倍的 MSL（报文段最长寿命）时间后才进入 CLOSED 状态，主要是为了确保服务器已经收到了该确认报文。

MSL 是指报文在网络中最长的存活时间，一般认为它的值为 2 分钟。在正常情况下，服务器收到客户端的确认报文后会立即关闭连接，但是由于网络的不稳定性，可能导致最后一个 ACK 报文丢失。如果客户端立即关闭连接，那么服务器无法收到确认，会认为客户端并没有收到服务器的 FIN 报文，从而会重新发送 FIN 报文。而客户端此时已经关闭连接，无法接收到服务器的重传 FIN 报文，导致服务器一直等待连接关闭，造成资源浪费。

为了避免这种情况，客户端需要等待 2 倍的 MSL 时间，确保服务器收到了确认报文并关闭了连接。这样即使服务器的重传 FIN 报文到达客户端，客户端也可以忽略它，因为此时客户端已经关闭连接。等待2倍的 MSL 时间可以确保网络中的所有报文都已经被丢弃，避免了潜在的连接问题。

其他补充

鱼聪明 AI 的回答：

鱼聪明 AI 地址：https://www.yucongming.com/

TCP 的三次握手和四次挥手是用于建立和终止 TCP 连接的过程。

三次握手（ Three-way Handshake ）：

1）第一次握手（ SYN ）：客户端向服务器发送一个 SYN（同步序列编号）包，其中包含一个随机生成的初始序列号（ ISN ）。

2）第二次握手（ SYN + ACK ）：服务器收到 SYN 包后，会发送一个 SYN + ACK 包作为响应，其中 ACK 确认号设置为客户端的 ISN 加 1，同时服务器也会生成一个自己的随机 ISN。

3）第三次握手（ ACK ）：客户端收到 SYN + ACK 包后，会向服务器发送一个 ACK 包，其中 ACK 确认号设置为服务器的 ISN 加 1。

通过这样的三次握手过程，双方都确认了对方的接收能力和发送能力，建立了可靠的 TCP 连接。

四次挥手（ Four-way Handshake ）：

1）第一次挥手（ FIN ）：当客户端决定关闭连接时，会发送一个 FIN（结束）包给服务器。

2）第二次挥手（ ACK ）：服务器收到 FIN 包后，会发送一个 ACK 包作为确认。

3）第三次挥手（ FIN ）：当服务器也决定关闭连接时，会发送一个 FIN 包给客户端。

4）第四次挥手（ ACK ）：客户端收到 FIN 包后，会发送一个 ACK 包作为确认，此时连接正式关闭。

通过这样的四次挥手过程，双方都确认了彼此的关闭意图，并逐步关闭连接。

CSDN 某同学：

三次握手的本质是确认通信双方收发数据的能力首先，我让信使运输一份信件给对方，对方收到了，那么他就知道了我的发件能力和他的收件能力是可以的。于是他给我回信，我若收到了，我便知我的发件能力和他的收件能力是可以的，并且他的发件能力和我的收件能力是可以。然而此时他还不知道他的发件能力和我的收件能力到底可不可以，于是我最后回馈一次，他若收到了，他便清楚了他的发件能力和我的收件能力是可以的。这，就是三次握手。

TCP 报文结构图