# TCP协议三次握手四次挥手

TCP协议即TCP（传输控制协议）。

Transmission Control Protocol 传输控制协议TCP是一种面向连接（连接导向）的、可靠的、基于字节流的传输层（Transport layer）通信协议，由IETF的RFC 793说明（specified）。TCP在IP报文的协议号是6。在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能，UDP是同一层内另一个重要的传输协议。

## TCP首部

`TCP`数据也是封装在`IP`数据报中，`TCP`首部格式如下图所示：

![tcp header](/files/-LsKKwVYmOP4yoJIUAAF)

标记位：

* SYN：同步标记位
* ACK：确认标记位
* RST：重置标记位
* PSH：推标记位
* URG：紧急标记位
* FIN：结束标记位

## 三次握手

![img](/files/-LsKKwV_LIvZultQzGhG)

1. 第一次握手：客户端发送**syn包**(syn=j)到服务器，并进入**SYN\_SEND**状态，等待服务器确认;
2. 第二次握手：服务器收到syn包，必须**确认客户的SYN**(ack=j+1)，**同时自己也发送一个SYN包(syn=k)，即SYN+ACK包**，此时服务器进入**SYN\_RECV**状态;
3. 第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送**确认包ACK**(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入**ESTABLISHED**状态，完成三次握手。

![img](/files/-LsKKwVb97nMASu4z26g)

## 四次挥手

![img](/files/-LsKKwVdeg99i5vbD_2M)

**注意：中断连接端可以是Client端，也可以是Server端，那么就是图上的流程反过来操作**

解释（以客户端发起断开为例子）

* 假设Client端发起中断连接请求，也就是发送FIN报文。Server端接到FIN报文后，意思是说”**我Client端没有数据要发给你了**“
* 但是如果你还有数据没有发送完成，则不必急着关闭Socket，可以继续发送数据。所以你先发送ACK，”**告诉Client端，你的请求我收到了，但是我还没准备好，请继续你等我的消息**“。– 这个时候Client端就进入FIN\_WAIT状态，继续等待Server端的FIN报文。当Server端确定数据已发送完成，则向Client端发送FIN报文，”**告诉Client端，好了，我这边数据发完了，准备好关闭连接了**“。
* Client端收到FIN报文后，”就知道可以关闭连接了，但是他还是不相信网络**，怕Server端不知道要关闭，所以发送ACK后进入TIME\_WAIT状态，如果Server端没有收到ACK则可以重传**。“
* Server端收到ACK后，”**就知道可以断开连接了**“。Client端等待了2MSL后依然没有收到回复，则证明Server端已正常关闭，**那好，我Client端也可以关闭连接了**。Ok，TCP连接就这样关闭了！

![img](/files/-LsKKwVfl1QvU3HdyXmi)

## 问题

为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次握手？

答：因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后，**可以直接发送SYN+ACK报文**。其中ACK报文是用来应答的，SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时，当Server端收到FIN报文时，很可能并不会立即关闭SOCKET，所以只能先回复一个ACK报文，告诉Client端，”你发的FIN报文我收到了”。只有等到我Server端所有的报文都发送完了，我才能发送FIN报文，**因此不能一起发送**。故需要四步握手。

为什么TIME\_WAIT状态需要经过2MSL(最大报文段生存时间)才能返回到CLOSE状态？

答：虽然按道理，四个报文都发送完毕，我们可以直接进入CLOSE状态了，但是我们必须假象网络是不可靠的，**有可以最后一个ACK丢失。所以TIME\_WAIT状态就是用来重发可能丢失的ACK报文。**

那四次挥手又是为何呢？TCP协议是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的运输层通信协议。**TCP是全双工模式**，这就意味着，当主机1发出FIN报文段时，**只是表示主机1已经没有数据要发送了**，主机1告诉主机2，它的数据已经全部发送完毕了；但是，**这个时候主机1还是可以接受来自主机2的数据**；当主机2返回ACK报文段时，表示它已经知道主机1没有数据发送了，**但是主机2还是可以发送数据到主机1的**；当主机2也发送了FIN报文段时，这个时候就表示主机2也没有数据要发送了，就会告诉主机1，我也没有数据要发送了，之后彼此就会愉快的中断这次TCP连接。


---

# Agent Instructions: Querying This Documentation

If you need additional information that is not directly available in this page, you can query the documentation dynamically by asking a question.

Perform an HTTP GET request on the current page URL with the `ask` query parameter:

```
GET https://wiki.clay-wangzhi.com/22-wang-luo/tcp-xie-yi-san-ci-wo-shou-si-ci-hui-shou.md?ask=<question>
```

The question should be specific, self-contained, and written in natural language.
The response will contain a direct answer to the question and relevant excerpts and sources from the documentation.

Use this mechanism when the answer is not explicitly present in the current page, you need clarification or additional context, or you want to retrieve related documentation sections.