TCP四次揮手及其必要性

當客戶端和服務(wù)器通過三次握手建立了TCP連接以后,當數(shù)據(jù)傳送完畢,肯定是要斷開TCP連接的啊。那對于TCP的斷開連接,這里就有了神秘的“四次揮手”。

第一次揮手:主機1(可以使客戶端,也可以是服務(wù)器端),設(shè)置Sequence Number和Acknowledgment Number,向主機2發(fā)送一個FIN報文段;此時,主機1進入FIN_WAIT_1狀態(tài);這表示主機1沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送給主機2了;

第二次揮手:主機2收到了主機1發(fā)送的FIN報文段,向主機1回一個ACK報文段,Acknowledgment Number為Sequence Number加1;主機1進入FIN_WAIT_2狀態(tài);主機2告訴主機1,我“同意”你的關(guān)閉請求;

第三次揮手:主機2向主機1發(fā)送FIN報文段,請求關(guān)閉連接,同時主機2進入LAST_ACK狀態(tài);

第四次揮手:主機1收到主機2發(fā)送的FIN報文段,向主機2發(fā)送ACK報文段,然后主機1進入TIME_WAIT狀態(tài);主機2收到主機1的ACK報文段以后,就關(guān)閉連接;此時,主機1等待2MSL后依然沒有收到回復(fù),則證明Server端已正常關(guān)閉,那好,主機1也可以關(guān)閉連接了。


為何要四次分手呢?

那四次分手又是為何呢?TCP協(xié)議是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的運輸層通信協(xié)議。TCP是全雙工模式,這就意味著,當主機1發(fā)出FIN報文段時,只是表示主機1已經(jīng)沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送了,主機1告訴主機2,它的數(shù)據(jù)已經(jīng)全部發(fā)送完畢了;但是,這個時候主機1還是可以接受來自主機2的數(shù)據(jù);當主機2返回ACK報文段時,表示它已經(jīng)知道主機1沒有數(shù)據(jù)發(fā)送了,但是主機2還是可以發(fā)送數(shù)據(jù)到主機1的;當主機2也發(fā)送了FIN報文段時,這個時候就表示主機2也沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送了,就會告訴主機1,我也沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送了,之后彼此就會愉快的中斷這次TCP連接。如果要正確的理解四次分手的原理,就需要了解四次分手過程中的狀態(tài)變化。

FIN_WAIT_1: 這個狀態(tài)要好好解釋一下,其實FIN_WAIT_1和FIN_WAIT_2狀態(tài)的真正含義都是表示等待對方的FIN報文。而這兩種狀態(tài)的區(qū)別是:FIN_WAIT_1狀態(tài)實際上是當SOCKET在ESTABLISHED狀態(tài)時,它想主動關(guān)閉連接,向?qū)Ψ桨l(fā)送了FIN報文,此時該SOCKET即進入到FIN_WAIT_1狀態(tài)。而當對方回應(yīng)ACK報文后,則進入到FIN_WAIT_2狀態(tài),當然在實際的正常情況下,無論對方何種情況下,都應(yīng)該馬上回應(yīng)ACK報文,所以FIN_WAIT_1狀態(tài)一般是比較難見到的,而FIN_WAIT_2狀態(tài)還有時常??梢杂胣etstat看到。(主動方)

FIN_WAIT_2:上面已經(jīng)詳細解釋了這種狀態(tài),實際上FIN_WAIT_2狀態(tài)下的SOCKET,表示半連接,也即有一方要求close連接,但另外還告訴對方,我暫時還有點數(shù)據(jù)需要傳送給你(ACK信息),稍后再關(guān)閉連接。(主動方)

CLOSE_WAIT:這種狀態(tài)的含義其實是表示在等待關(guān)閉。怎么理解呢?當對方close一個SOCKET后發(fā)送FIN報文給自己,你系統(tǒng)毫無疑問地會回應(yīng)一個ACK報文給對方,此時則進入到CLOSE_WAIT狀態(tài)。接下來呢,實際上你真正需要考慮的事情是察看你是否還有數(shù)據(jù)發(fā)送給對方,如果沒有的話,那么你也就可以 close這個SOCKET,發(fā)送FIN報文給對方,也即關(guān)閉連接。所以你在CLOSE_WAIT狀態(tài)下,需要完成的事情是等待你去關(guān)閉連接。(被動方)

LAST_ACK: 這個狀態(tài)還是比較容易好理解的,它是被動關(guān)閉一方在發(fā)送FIN報文后,最后等待對方的ACK報文。當收到ACK報文后,也即可以進入到CLOSED可用狀態(tài)了。(被動方)

TIME_WAIT: 表示收到了對方的FIN報文,并發(fā)送出了ACK報文,就等2MSL后即可回到CLOSED可用狀態(tài)了。如果FINWAIT1狀態(tài)下,收到了對方同時帶FIN標志和ACK標志的報文時,可以直接進入到TIME_WAIT狀態(tài),而無須經(jīng)過FIN_WAIT_2狀態(tài)。(主動方)

CLOSED: 表示連接中斷。

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