TCP四次挥手原理

咱们对TCP三次握手耳熟能详，那么你知道TCP四次挥手过程吗？

1、前言

唐代诗人李商隐在《无题》诗中写到：“相见时难别亦难，东风无力百花残”，表达了本身与心爱之人相见之难、离别之苦。若是把这句诗用在形容TCP链接的创建与释放过程，也很贴切。咱们知道TCP创建链接时须要三次握手，而TCP链接释放则须要四次挥手，是否是很像诗中描述的意境——见面很难，分开更难。 若是你还不清楚相见之难—TCP三次握手过程，能够看个人上篇博文TCP三次握手原理,这样便于你更好理解TCP四次挥手释放链接的过程。

2、TCP四次挥手过程

TCP四次挥手指的是TCP链接释放过程， 不一样于TCP链接创建时的三次握手过程，TCP链接释放过程更加复杂。在进入正题前，咱们先回忆下TCP协议的两个重要特色：

• TCP协议面向链接：应用在使用TCP协议通信时，必需要先创建TCP链接。
• TCP链接是双向通讯：通讯的两端是对等的，既能发送数据，也能接收数据，就向咱们打电话时同样，既能说也能听。

这两个重要特色决定了TCP链接的释放过程。下面咱们一块儿来看下TCP四次挥手的过程都发生了什么。为了更好的理解，简单的画了下TCP四次挥手示意图以下：

TCP链接 数据传输结束后，通讯的双方client与server均可以选择释放当前TCP链接，此时client与server都处于 ESTABLISHED(链接确立)状态，TCP链接释放今后状态开始，咱们假设是client的应用进程主动发起TCP链接释放：

• 第一次挥手：client向server主动发送链接释放报文（FIN=1,seq=u），报文的首部控制位FIN=1,表明本身的数据已经发送完毕，而且要求释放TCP链接。序号seq=u，u的值为client前面已传送数据的最后一个字节序号加1，client发送完后进入FIN-WAIT-1(终止等待1)状态。
• 第二次挥手：server收到client的链接释放报文后即给出确认报文（ACK=1,ack=u+1,seq=v），序号seq=v,值为server前面已传送数据的最后一个字节序号加1,而后server进入CLOSE-WAIT（关闭等待）状态。==这时候client到server这个方向链接就释放了，TCP链接处于 半关闭（half-close）状态==，client再也不发送数据，可是server仍然能够发送数据给client。 client收到server确认后进入FIN-WAIT-2(终止等待2)状态，而后等待server发出链接释放报文
• 第三次挥手：处于CLOSE-WAIT状态的server发送完全部数据后，主动释放链接，server发送的链接释放报文（FIN=1，ACK=1,seq=W，ack=u+1），由于半关闭状态，server可能又发送了一些数据，因此序号的值为W，同时保持确认号ack=U+1与上次一致，发送完毕后，server进入LAST-ACK（最后确认）状态，等待client确认。
• 第四次挥手：client收到server链接释放报文后，给出确认报文(ACK=1,ack=w+1,seq=u+1),此时链接还没释放掉，client要时间等待计时器设置的2MSL的时间，才最终进入CLOSED状态。时间MSL是最长报文寿命时长，RFC793建议为2分钟，可是如今网络中，这个时间设置更小。也就是说client要等待4分钟才能进入CLOSED状态，开始下一个链接。

上面就是TCP链接的释放过程，若是你以为比较复杂能够简单理解为这样：

client——> server: 数据传输完毕，请求释放链接！

server——> client: 收到，能够释放链接！等我处理完毕会通知你

server——> client: 个人数据也发送完毕！能够释放链接

client——>server: 收到！已释放链接，Bye
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3、小细节

1.为何client在TIME-WAIT状态必须等待2MSL的时间？

• 为了保证client的最后发送的ACK报文能到达server。由于这个ACK报文可能丢失，致使处于LAST-ACK状态的server收不到对本身释放链接报文的确认。如果server超时重传了这个报文，client就能在2MSL时间内收到，而且从新一次确认，并重启2MSL计时器。
• 防止出现“已失效的链接请求报文段”出现，2MSL时间，可使本链接持续时间内的报文段都从网络中消失。创建下一个TCP链接时就不会出现上次旧链接请求报文段

2.若是一方忽然出故障了怎么办？

在TCP链接创建后，client与server传输过程当中，假设client忽然出故障了，server显然没法再收到client数据了，可是server不能白白等下去。这时TCP的保活计时器（keepalive timer）就登场了。server每收到一次client的数据，就从新设置一下计时器，时间一般是2小时，若2小时内没有再收到client数据，server就会发送一次探测报文段，之后每隔75分钟发送一次，若一连发送10次，client都没有任何响应，server会认为client故障了，直接关闭链接。

4、总结

为了更清晰看到TCP各类链接之间关系，最后附上一张TCP有限状态机图：