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TCP/IP 协议中的三次握手和四次挥手
TCP/IP 协议中的三次握手和四次挥手是建立和终止连接的关键过程。
三次握手（Three-Way Handshake）
三次握手的目的是建立一个可靠的 TCP 连接，确保双方都准备好发送和接收数据。这个过程分为三个步骤：
| 客户端 | 服务端 |
|---|---|
| 1. 客户端发送 SYN 请求： - 客户端向服务器发送一个 SYN（同步）包，表示请求建立连接。此时客户端进入 SYN_SENT 状态。 - 包含一个序列号（Seq= x），即客户端初步选择的序列号。 | |
| 2. 服务器响应 SYN-ACK： - 服务器收到客户端的 SYN 请求后，向客户端发送一个 SYN-ACK 包，表示同意建立连接，并且返回一个确认号。此时服务器进入 SYN_RCVD 状态。 - 服务器会选择一个序列号（Seq = y），并确认客户端的序列号（Ack = x + 1）。 | |
| 3. 客户端确认 ACK： - 客户端收到服务器的 SYN-ACK 包后，发送一个 ACK 包，确认连接建立成功。此时客户端进入 ESTABLISHED 状态。 - 客户端确认服务器的序列号（Ack = y + 1），并返回自己的序列号（Seq = x + 1）。 |
至此，客户端和服务器之间的连接建立成功，数据传输可以开始。
四次挥手（Four-Way Handshake）
四次挥手用于终止 TCP 连接，它的目的是确保双方都已完成数据传输，并且双方都同意断开连接。这个过程分为四个步骤：
| 客户端 | 服务端 |
|---|---|
| 1. 客户端发送 FIN 请求： - 客户端发送一个 FIN（结束）包，表示客户端没有数据要发送了，但它仍然可以接收数据。此时客户端进入 FIN_WAIT_1 状态。 | |
| 2. 服务器响应 ACK： - 服务器收到客户端的 FIN 包后，发送一个 ACK 包，表示确认客户端的断开请求。此时服务器进入 CLOSE_WAIT 状态。 - 服务器会将 ACK 包的确认号设为客户端的序列号 + 1。 | |
| 3. 服务器发送 FIN 请求： - 服务器准备好关闭连接时，向客户端发送一个 FIN 包，表示服务器没有数据要发送了。此时服务器进入 LAST_ACK 状态。 | |
| 4. 客户端响应 ACK： - 客户端收到服务器的 FIN 包后，发送一个 ACK 包，确认连接已经断开。此时客户端进入 TIME_WAIT 状态，等待 2 倍的最大段生存时间（MSL）后彻底关闭连接。 - 客户端将确认号设为服务器的序列号 + 1。 |
当 TIME_WAIT 结束后，客户端进入 CLOSED 状态，连接完全关闭。
总结
- 三次握手是为了确保双方都能发送和接收数据，连接建立时双方都知道对方准备好了。
- 四次挥手是为了确保双方都同意断开连接，避免数据丢失。
更简单的解释
三次握手（建立连接）
你可以把三次握手理解为你和对方约定见面的过程。假设你和对方在手机上打电话，打算聊一聊，但在正式开始之前需要确保双方都准备好了。
- 第一次握手（你打电话给对方）：
- 你先给对方打个电话，表示你准备好了，想和对方通话。你说：“嗨，我准备好聊了！”
- 这相当于你发送了一个 SYN（同步）信号，告诉对方你想建立连接。
- 第二次握手（对方接电话并回应）：
- 对方接听了电话，并表示同意聊天，顺便告诉你：“我也准备好了，我们可以开始聊天了！”
- 这时候，对方不仅接听了电话，还发了个确认信号（ACK），告诉你他们已经准备好了。
- 第三次握手（你确认对方准备好）：
- 你再确认一下：“好，太棒了！我们可以开始了！”
- 你确认了对方准备好，连接就正式建立了。
通过这三步，你和对方都确认了彼此都准备好了，双方可以开始聊天了。
四次挥手（断开连接）
当你们聊完了，想要挂电话时，得按照一定的顺序断开电话连接，这就是四次挥手的过程。
- 第一次挥手（你提出挂电话）：
- 你说：“好了，我想结束通话了，挂电话吧！”
- 你发了一个 “FIN” 信号，表示你不再需要聊天了，准备挂电话。
- 第二次挥手（对方确认挂电话）：
- 对方收到你的信号后，表示：“好，知道了，我也准备结束了，挂电话吧！”
- 对方发回了一个 “ACK” 确认信号，表示他们知道你要挂电话了。
- 第三次挥手（对方挂电话）：
- 对方说：“我也说完了，挂掉电话！”
- 对方发了个 “FIN” 信号，告诉你他们也不再需要通话了。
- 第四次挥手（你确认对方挂电话）：
- 你确认：“好的，我知道了。挂掉电话！”
- 你发回一个 “ACK” 信号，表示你确认对方挂掉电话了。然后你就可以彻底挂电话了。
总结
- 三次握手：就像你和对方确认好什么时候开始聊天的过程，确保你们都准备好。
- 四次挥手：就像你们聊完了，要按照步骤确认结束通话的过程，确保彼此都同意断开。