圖解網絡：揭開TCP四次揮手背后的原理，結合男女朋友分手的例子
?本節，瑞哥繼續帶您圖解網絡，探究一下TCP四次揮手斷開連接背后的原理。
讓我們直接開始！
TCP三次握手簡單回顧
TCP 是一種全雙工協議，為了建立連接，通過三次握手就能建立可靠的鏈路：
- 首先客戶端將發送一個SYN消息（SYNchronize 的縮寫）表示客戶端要建立與服務端的連接。
- 服務端收到客戶端的SYN報文后，回復SYN-ACK報文，包括一個SYN序列號和一個ACK號。
- 客戶端收到服務端的 SYN-ACK 消息后，向服務端發送ACK消息。
TCP三次握手簡單過程
TCP四次揮手
生活中的例子
連接的兩端都可以終止 TCP 連接，甚至單側終止也是可能的，這也稱為半開連接，即使一方已經斷開連接，另一方仍然可以傳輸數據。
我們說的四次揮手，指的是雙方斷開連接。
我們先以生活中例子來解釋一下：
四次揮手-生活中的例子：分手
小美和小明是大學同學，剛上大學的時候，小明高大帥氣，還會打籃球，小美對他非常崇拜，小明也非常喜歡小美，就這樣，在一個夜黑風高的夜晚，他們成了情侶。
不過隨著時間的推移，加上環境的變化，兩個人漸漸失去了熱情，所以小美向小明提出了分手。分手的過程就類似于TCP四次揮手：
- 第一次：小美對小明說“小明，相處那么長時間了，我覺得我們不合適，分手吧”
- 第二次：小明聽完其實沒有太吃驚，但是也不能直接答應啊，不然不就成了鐵打的渣男了嘛，所以第二次揮手，他禮貌的說了一下“別，我還有話和你說，其實你蠻好的，不僅人長得漂亮，性格也挺好的，也通情達理，學習也蠻刻苦的，非常開心在大學能夠遇到你！”
- 第三次：小明嗶哩啪啦也講的差不多了，是時候露出真面目了，隨后他就對小美說“既然你想好了，我再糾纏你也沒意思，那就和平分手吧~”
- 第四次：小美聽完小明一大堆虛偽的話，非常生氣，就甩了一句“那就這樣了，互刪微信吧，再見！”
然后小明的微信上就會出現大大的紅感嘆號！
微信拉黑
這就是四次揮手，是不是很形象？
下次假如閣下忘了TCP四次揮手的步驟，我想你可以把自己當作渣男想象一下
好了，咱們言歸正傳，我們好好分析一下TCP四次揮手的原理。
四次揮手原理分析
四次揮手過程
如圖，客戶端想要和服務端斷開連接：
- 客戶端會發送一個 FIN 消息，FIN是FINISH的縮寫，FIN 消息的目的是使 TCP 能夠優雅地終止已建立的連接，然后客戶端進入稱為FIN-WAIT 狀態的狀態，在 FIN-WAIT 狀態下，客戶端繼續接收來自服務端的消息，并繼續處理已經在隊列中的消息，但客戶端不會發送任何額外的數據。
這個可以聯想，小美在發分手消息過程中，男朋友小明一直在發消息給小美，小美沒看的消息就進入到了隊列，隊列中的消息，小美還是會看的，但是不會再主動回復這些消息。
- 服務端向客戶端發送ACK消息，確認他已經收到了結束的消息了，這個時候服務端將不再接受來自客戶端的數據。
- 服務端可以繼續向客戶端發送數據（最后交代點事情），如果服務端沒有更多數據要發送，它也會通過發送 FIN 消息來終止連接。
- 然后客戶端向服務端發送ACK確認收到了服務端主動斷開的消息。
至此，TCP連接斷開！
TCP四次揮手——帶序列號
如圖，M和N都是序列號，分別代表是客戶端和服務端，也是為了區別服務端和客戶端的，比如看到M就想到消息是來自于客戶端，看到N就想到消息來自于服務端。
所以過程又變成：
- 客戶端向服務端發送FIN M給服務端。
- 服務端向客戶端發送 ACK M+1，客戶端收到M+1，就知道服務端收到了自己的Finish消息。
- 服務端向客戶端發送FIN N代表是服務端主動向客戶端發送結束消息。
- 客戶端向服務端回復ACK N+1消息，服務端看到是自己的N，所以就知道客戶端也收到了自己的結束消息了。
至此TCP就成功斷開連接了。
斷開連接的最大生命周期
這里還是舉個例子，小美在發完“那就這樣了，互刪微信吧，再見！”的消息后，會最多等待四分鐘，給小明機會去挽留：
等待四分鐘
假如在這四分鐘內，小明沒有挽留，那不好意思，徹底結束吧！Game Over！
在【四次揮手原理分析】圖中，我們注意到了TIME_WAIT狀態，客戶端發送最后一個 ACK段后，連接不會立即終止，由于不能保證最后發送的數據包確實已經到達，客戶端或服務器最初將保持時間等待狀態，直到 ACK 段和任何新 FIN 段的最大生命周期（MSL，Maximum Segment Lifetime ）才能徹底進入CLOSED狀態。
這種機制主要出于兩種考慮：
- 防止使用相同源地址、源端口、目的地址和目的端口的其他 TCP 連接接收到延遲的數據段。
- 保證TCP連接被遠程正確關閉，即等待被動關閉連接的一方收到ACK對應的消息。
