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一、三次握手

三次握手(Three-way Handshake)其實就是指建立一個TCP連接時，需要客戶端和服務(wù)器總共發(fā)送3個包

主要作用就是為了確認雙方的接收能力和發(fā)送能力是否正常、指定自己的初始化序列號為后面的可靠性傳送做準備

過程如下：

• 第一次握手：客戶端給服務(wù)端發(fā)一個 SYN 報文，并指明客戶端的初始化序列號 ISN(c)，此時客戶端處于 SYN_SENT 狀態(tài)
• 第二次握手：服務(wù)器收到客戶端的 SYN 報文之后，會以自己的 SYN 報文作為應(yīng)答，為了確認客戶端的 SYN，將客戶端的 ISN+1作為ACK的值，此時服務(wù)器處于 SYN_RCVD 的狀態(tài)
• 第三次握手：客戶端收到 SYN 報文之后，會發(fā)送一個 ACK 報文，值為服務(wù)器的ISN+1。此時客戶端處于 ESTABLISHED 狀態(tài)。服務(wù)器收到 ACK 報文之后，也處于 ESTABLISHED 狀態(tài)，此時，雙方已建立起了連接

上述每一次握手的作用如下：

• 第一次握手：客戶端發(fā)送網(wǎng)絡(luò)包，服務(wù)端收到了 這樣服務(wù)端就能得出結(jié)論：客戶端的發(fā)送能力、服務(wù)端的接收能力是正常的。
• 第二次握手：服務(wù)端發(fā)包，客戶端收到了 這樣客戶端就能得出結(jié)論：服務(wù)端的接收、發(fā)送能力，客戶端的接收、發(fā)送能力是正常的。不過此時服務(wù)器并不能確認客戶端的接收能力是否正常
• 第三次握手：客戶端發(fā)包，服務(wù)端收到了。這樣服務(wù)端就能得出結(jié)論：客戶端的接收、發(fā)送能力正常，服務(wù)器自己的發(fā)送、接收能力也正常

通過三次握手，就能確定雙方的接收和發(fā)送能力是正常的。之后就可以正常通信了

為什么不是兩次握手?

如果是兩次握手，發(fā)送端可以確定自己發(fā)送的信息能對方能收到，也能確定對方發(fā)的包自己能收到，但接收端只能確定對方發(fā)的包自己能收到 無法確定自己發(fā)的包對方能收到

并且兩次握手的話, 客戶端有可能因為網(wǎng)絡(luò)阻塞等原因會發(fā)送多個請求報文，延時到達的請求又會與服務(wù)器建立連接，浪費掉許多服務(wù)器的資源

二、四次揮手

tcp終止一個連接，需要經(jīng)過四次揮手

過程如下：

• 第一次揮手：客戶端發(fā)送一個 FIN 報文，報文中會指定一個序列號。此時客戶端處于 FIN_WAIT1 狀態(tài)，停止發(fā)送數(shù)據(jù)，等待服務(wù)端的確認
• 第二次揮手：服務(wù)端收到 FIN 之后，會發(fā)送 ACK 報文，且把客戶端的序列號值 +1 作為 ACK 報文的序列號值，表明已經(jīng)收到客戶端的報文了，此時服務(wù)端處于 CLOSE_WAIT狀態(tài)
• 第三次揮手：如果服務(wù)端也想斷開連接了，和客戶端的第一次揮手一樣，發(fā)給 FIN 報文，且指定一個序列號。此時服務(wù)端處于 LAST_ACK 的狀態(tài)
• 第四次揮手：客戶端收到 FIN 之后，一樣發(fā)送一個 ACK 報文作為應(yīng)答，且把服務(wù)端的序列號值 +1 作為自己 ACK 報文的序列號值，此時客戶端處于 TIME_WAIT狀態(tài)。需要過一陣子以確保服務(wù)端收到自己的 ACK 報文之后才會進入 CLOSED 狀態(tài)，服務(wù)端收到 ACK 報文之后，就處于關(guān)閉連接了，處于 CLOSED 狀態(tài)

四次揮手原因

服務(wù)端在收到客戶端斷開連接Fin報文后，并不會立即關(guān)閉連接，而是先發(fā)送一個ACK包先告訴客戶端收到關(guān)閉連接的請求，只有當服務(wù)器的所有報文發(fā)送完畢之后，才發(fā)送FIN報文斷開連接，因此需要四次揮手

三、總結(jié)

一個完整的三次握手四次揮手如下圖所示：

參考文獻

https://zhuanlan.zhihu.com/p/53374516

https://segmentfault.com/a/1190000020610336