第 16 题：谈谈你对 TCP 三次握手和四次挥手的理解 about daily-interview-question HOT 33 OPEN

男：我要挂了哦
女：等哈，我还要敷面膜
女：我敷完了，现在可以挂了
男：我舍不得挂，你挂吧
女：好吧，我挂了
男：等了2MSL听见嘟嘟嘟的声音后挂断

from daily-interview-question.

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三次握手之所以是三次是保证client和server均让对方知道自己的接收和发送能力没问题而保证的最小次数。

第一次client => server 只能server判断出client具备发送能力
第二次 server => client client就可以判断出server具备发送和接受能力。此时client还需让server知道自己接收能力没问题于是就有了第三次
第三次 client => server 双方均保证了自己的接收和发送能力没有问题

其中，为了保证后续的握手是为了应答上一个握手，每次握手都会带一个标识 seq，后续的ACK都会对这个seq进行加一来进行确认。

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4次挥手中，如果没有（稍等，还有最后一个包），那是不是就是三次挥手？？？

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字挺好看的

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4次挥手中，如果没有（稍等，还有最后一个包），那是不是就是三次挥手？？？

由于TCP连接是全双工的，因此每个方向都必须单独进行关闭，所以即使没有最后一个包，也需要先回复断开连接的请求，然后再发送关闭请求

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一、三次握手讲解

1. 客户端发送位码为syn＝1,随机产生seq number=1234567的数据包到服务器，服务器由SYN=1知道客户端要求建立联机（客户端：我要连接你）
2. 服务器收到请求后要确认联机信息，向A发送ack number=(客户端的seq+1),syn=1,ack=1,随机产生seq=7654321的包（服务器：好的，你来连吧）
3. 客户端收到后检查ack number是否正确，即第一次发送的seq number+1,以及位码ack是否为1，若正确，客户端会再发送ack number=(服务器的seq+1),ack=1，服务器收到后确认seq值与ack=1则连接建立成功。（客户端：好的，我来了）

二、为什么http建立连接需要三次握手，不是两次或四次?

答：三次是最少的安全次数，两次不安全，四次浪费资源；

三、TCP关闭连接过程

1. Client向Server发送FIN包，表示Client主动要关闭连接，然后进入FIN_WAIT_1状态，等待Server返回ACK包。此后Client不能再向Server发送数据，但能读取数据。

2. Server收到FIN包后向Client发送ACK包，然后进入CLOSE_WAIT状态，此后Server不能再读取数据，但可以继续向Client发送数据。

3. Client收到Server返回的ACK包后进入FIN_WAIT_2状态，等待Server发送FIN包。

4. Server完成数据的发送后，将FIN包发送给Client，然后进入LAST_ACK状态，等待Client返回ACK包，此后Server既不能读取数据，也不能发送数据。

5. Client收到FIN包后向Server发送ACK包，然后进入TIME_WAIT状态，接着等待足够长的时间（2MSL）以确保Server接收到ACK包，最后回到CLOSED状态，释放网络资源。

6. Server收到Client返回的ACK包后便回到CLOSED状态，释放网络资源。

四、为什么要四次挥手？

TCP是全双工信道，何为全双工就是客户端与服务端建立两条通道，通道1:客户端的输出连接服务端的输入；通道2:客户端的输入连接服务端的输出。两个通道可以同时工作：客户端向服务端发送信号的同时服务端也可以向客户端发送信号。所以关闭双通道的时候就是这样：

客户端：我要关闭输入通道了。
服务端：好的，你关闭吧，我这边也关闭这个通道。

服务端：我也要关闭输入通道了。
客户端：好的你关闭吧，我也把这个通道关闭。

原文地址

作者：猪哥66
链接：https://www.imooc.com/article/287873
来源：慕课网
本文原创发布于慕课网 ，转载请注明出处，谢谢合作

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两次握手 （不安全，都没考量一下，万一加到的是个铁憨憨呢）

• 男：我喜欢你！加个微信吧
• 女：通过好友验证，开始交往。

三次握手 （安全、高效）

• 男：我喜欢你！可以加个微信吗？
• 女：长得还不错。是个渣男。我扫你。
• 通过好友验证，开始交往。

四次握手（浪费时间，影响效率）

• 男：我喜欢你！可以加个微信吗？
• 女：让我考虑一下。我去问下姐妹意见。
• 女：我考虑好了，我们加微信吧？
• 通过好友验证，开始交往。

四次挥手

• 男：分手！
• 女：呵呵，渣男！滚！将对方微信拉黑。
• 男：那你是同意了吗？（消息已发出，但被对方拒收了）继续等待对方回复确认分手。
• 女：经过一阵痛苦煎熬之后，好吧，分手吧。请把我送你的东西还回来。
• 男：快递寄出归还物品。等待2MSL，确认对方收到货物之后，删除对方。
• 女：收到货物，伤心欲绝，删除对方。释放自己单身资源。

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挺不错的

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男：我要挂了哦
女：等哈，我还要敷面膜
女：我敷完了，现在可以挂了
男：我舍不得挂，你挂吧
女：好吧，我挂了
男：等了2MSL听见嘟嘟嘟的声音后挂断

这个可是有点厉害了

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TCP三次握手：1、客户端发送syn包到服务器，等待服务器确认接收。2、服务器确认接收syn包并确认客户的syn，并发送回来一个syn+ack的包给客户端。3、客户端确认接收服务器的syn+ack包，并向服务器发送确认包ack，二者相互建立联系后，完成tcp三次握手。四次握手就是中间多了一层 等待服务器再一次响应回复相关数据的过程

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说说 TCP 三次握手过程

1. 第一次握手：建立连接时，客户端发送 SYN 包（seq=x）到服务器，并进入 SYN_SENT 状态， 等待服务器确认。（SYN：同步序列编号，Synchronize Sequence Numbers）；
2. 第二次握手：服务器收到 SYN 包，必须确认客户的 SYN（ack=x+1），同时自己也发送一个 SYN 包（seq=y），即 SYN + ACK 包，此时服务器进入 SYN_RECEVED 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=y+1），此包发送完毕，客户端和服务器端进入 ESTABLISHED（TCP 连接成功）状态，完成三次握手。

TCP 3-Way Handshake (SYN, SYN-ACK,ACK)，TCP 三次握手流程图

TCP Header

TCP 有6中标志位：

• SYN（synchronous 建立连接）
• ACK（acknowledgement 确认）
• PSH（push 传送）
• FIN（finish 结束）
• RST（reset 重置）
• URG（urgent 紧急）

另外数据包：

• Sequence number（顺序号码）
• Acknowledge number（确认号码）

1. 第一次握手中 SYN = 1，代表客户端 Client 要建立连接，同时随机产生 seq（Sequence number）= x 的数据包，然后传输到 Server；
2. Server 收到 Client 的信息，通过 SYN = 1 知道是要建立连接，然后向 Client 发送信息，ACK = 1 代表确认，ack（Acknowledge number）= x + 1，SYN = 1 代表建立连接，随机产生 seq = y 的数据包；
3. Clien 收到 Server 的信息，通过 SYN = 1 知道是要建立连接，然后检查 ack 是否正确，即第一次发送的 seq + 1，同时检查 ACK 是否为 1，若正确，Client 再发送 ack = y + 1，ACK = 1 到 Server，Server 收到确认 seq 值和 ACK = 1 后则连接建立成功。

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• MSL

Maximum Segment Lifetime，译为“报文最大生存时间”。RFC 793中规定MSL为2分钟，实际应用中常用的是30秒，1分钟和2分钟等

• 为什么是2MSL

2MSL即两倍的MSL，TCP的TIME_WAIT状态也称为2MSL等待状态。

当TCP的一端发起主动关闭，在发出最后一个ACK包后，即第3次握手完成后发送了第四次握手的ACK包后就进入了TIME_WAIT状态，必须在此状态上停留两倍的MSL时间。

等待2MSL时间主要目的是怕最后一个ACK包对方没收到，那么对方在超时后将重发第三次握手的FIN包，主动关闭端接到重发的FIN包后可以再发一个ACK应答包。

在TIME_WAIT状态时两端的端口不能使用，要等到2MSL时间结束才可继续使用。
当连接处于2MSL等待阶段时任何迟到的报文段都将被丢弃。不过在实际应用中可以通过设置SO_REUSEADDR选项达到不必等待2MSL时间结束再使用此端口。

参考来源：https://blog.csdn.net/overstack/article/details/8833894

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三次握手

在TCP/IP协议中，TCP 协议提供可靠的连接服务，连接是通过三次握手进行初始化的。

（1）第一次握手：Client将同步标志位SYN设置为1，随机生成一个序列号x，并将数据包发送给Server。此时Client进入SYN_SENT状态，等待Server确认。
（2）第二次握手：Server接收到数据包之后，由SYN=1得知这是Client请求建立连接。Server将同步标志位SYN设置为1，将确认标志位ACK设置为1，ack = x+1，随机生成一个序列号y，并将数据包发送给Client确认请求。此时Server进入SYN_RCVD状态。（半连接列队）
（3）第三次握手：Client接收到数据包后，确认ack是否为x+1，如果是则将确认标志位ACK设置为1，ack=y+1，发送给Server。此时Client状态为ESTABLISHED。Server接收到数据包之后检查ack是否为y+1，如果是则成功建立连接，Serve状态进入ESTABLISHED，完成三次握手。（全连接列队）

ISN：即Initial Sequence Number（初始序列号），在三次握手的过程当中，双方会用过SYN报文来交换彼此的 ISN。
ISN 并不是一个固定的值，而是每 4 ms 加一，溢出则回到 0，这个算法使得猜测 ISN 变得很困难。那为什么要这么做？
如果 ISN 被攻击者预测到，要知道源 IP 和源端口号都是很容易伪造的，当攻击者猜测 ISN 之后，直接伪造一个 RST 后，就可以强制连接关闭的，这是非常危险的。
而动态增长的 ISN 大大提高了猜测 ISN 的难度。

四次挥手
（1）第一次挥手：Client向Server发送FIN标志，用于关闭Client到Server的数据传送，并发送序列号a，进入FIN_WAIT_1状态。这表示Client告诉Server我已经没有数据要发给你了。
（2）第二次挥手：Server接收到FIN标志后，发送一个ack=a+1，告知Client它已经接收到了关闭请求，进入CLOSE_WAIT状态。Clinet接收到回应后进入FIN_WAIT_2状态。
（3）第三次挥手：Server发送FIN标志，用于关闭Server到Client的数据传送，并发出序列号b，进入LAST_ACK状态。这表示Server告诉Client我也没有数据要发送给你了。
（4）第四次挥手：Client接收到FIN标志后，发送一个ack=b+1，告知Server它已经接收到请求关闭，进入TIME_WAIT状态。Server接收到回应进入CLOSED状态。等待2MSL后，Client依然没有收到其他回复，则也进入CLOSED。

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三次握手：
client：约不约？？？！！！（syn=1）
server：约约约！！！（ack=1，syn=1）
client：好的，我来找你！！！（ack=1）

四次挥手：
client：老子要离职！！！（FIN=1）
server：OK,你要离职是吧，我马上给你走程序！程序完了我通知你！！(ACK=1)
server：程序走完了，文件发给你了，你最后确认一下（FIN=1）
client：OK，确认完毕，关机跑路（ACK=1）

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4次挥手中，如果没有（稍等，还有最后一个包），那是不是就是三次挥手？？？

不是的，当A告诉B，要关闭的时候，B可能还有一个包正在传输中，所以是等正在传输中的这个包传输完毕之后再回复A一下，我的图中表述的有点问题

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4次挥手中，如果没有（稍等，还有最后一个包），那是不是就是三次挥手？？？

是的，我抓包看过。

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@pzimao 请问你截图这个是啥工具喔

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@pzimao 请问你截图这个是啥工具喔

FastStone

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@IAMSBLOL 这个图最后断开链接是不是画反了？

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为什么还需要等2msl呢？3msl不可以吗？还是本身就有这个机制

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男：我要挂了哦
女：等哈，我还要敷面膜
女：我敷完了，现在可以挂了
男：我舍不得挂，你挂吧
女：好吧，我挂了
男：等了2MSL听见嘟嘟嘟的声音后挂断

这个可是有点厉害了

真实

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@GuoYuFu123 四次挥手中，A等待2MSL应该从A发送第四次报文后开始等，你的图看起来像B关闭了才开始等

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三次握手：

Browser:先告诉服务器 “我要开始发起请求了，你那边可以吗？”
Server:服务器回复浏览器 “没问题，你发吧！”
Browser:告诉服务器 “好的，那我开始发了。”

四次挥手：

Browser:先告诉服务器 “我数据都发完了，你可以关闭连接了。”
Server:回复浏览器 “我先看看我这边还有没有数据没传完。”
Server:确认过以后，再次回复浏览器 “我这边数据传输完成了，你可以关闭连接了。”
Browser:告诉服务器 “好的，那我真的关闭了。你不用回复我了。”

Server又等了2MSL，确认确实没有再收到请求了，才会真的关闭TCP连接。

有个疑问请教各位大佬？

Http1.x开启了keep-alive，那么是不是一直都不会有挥手的操作？

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A: 我完事了
B: 我知道了
B: 我完事了
A: 好，咱关吧

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TCP 连接的时候为什么要三次握手？因为三次握手才能保证双方能听到（接收）和回应（发送）数据。
想象一下在一个很嘈杂的环境中（数据的传输就是在这种环境下），两个人之间对话的开始。
A：B，你好啊，你能听到我讲话吗？
B：A，你好啊，我听到了，你呢？
A：我也听到了。

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为什么还需要等2msl呢？3msl不可以吗？还是本身就有这个机制

RFC文档规定的吧

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tcp三次握手：

三次握手

1. 客户端想要建立连接，发起一个syn=1 seq=x的tcp包，表示想要建立连接
2. 服务端收到包，表示可以建立连接，回复一个 ack=1 syn=1 seq=y ACKnum=x+1的包同意连接
3. 客户端收到确认包之后，了解到可以建立连接；再次发送包 ac1 syn=0 ACKnum=y+1确认建立连接；客户端进入连接状态，服务器收到包之后也进入连接状态 tcp连接建立

数据传输

传输过程中，tcp连接会一次性发送若干个包测试连接速度，根据连接速度调整tcp包的发送频率

四次挥手

1. 客户端需要断开连接，发起一个fin=1 seq=x的包，请求断开连接
2. 服务端收到请求断开的包，发送一个ack=1 ACKnum=x+1的包表示请求已确认，但是这期间可能有剩余数据需要发送，将剩余的数据发送完毕
3. 服务端检查所有数据都已发送完毕，发送一个find=1 seq=y的包表示同意断开请求
4. 客户端收到同意断开请求的包，发送ack=1 ACKnum=y+1的表示确认断开连接
5. 最后阶段，服务端收到最后一个包之后，断开连接，客户端在发送最后一个包之后，等待两个最大生命周期，然后也断开连接 tpc连接断开

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三次握手
客户端发送 连接请求syn报文， 服务器端 接收到syn报文后回复 syn+ack确认报文，表示可以连接 ，客户端接收到后回复ack报文表示知晓（为了表明客户端的收信能力），连接就此建立。
例子 借钱：
a ： b，我想借钱
b : 知晓，可以借钱 （a未答复时，b不知道a能不能收到信息，不安全）
a： 收到。
a - b连接 可以借/收钱了
四次挥手
客户端发送fin报文表示想要终止连接，服务端收到信息，发送ack报文表示了解（此时可能有其他报文未发送完毕），服务端发送fin报文表示自己也可以终止连接了。客户端知晓后发送ACK报文并定义定时器，在两个通信最大时长之后自动关闭自身连接，服务端在收到ack报文时关闭自身连接。
例子 挂电话
a： 不说了，挂了
b：要的
b：你要balabalblabla哈 （继续说未说完的话），就这样，拜拜
a： 拜拜
嘟嘟嘟 连接关闭
断开连接的不一定是客户端，也可能是服务器端，谁先发送断开请求，谁就可以当做客户端

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如果 B 机器突然重启，那么 B 机器与 A 机器之间的 TCP 连接将被断开。此时，A 机器将无法与 B 机器进行通信。

当 A 机器试图向 B 机器发送数据时，TCP 协议会发送一个数据包（称为“探测包”）到 B 机器，以检测连接是否仍然存在。如果探测包能够成功到达 B 机器，并且 B 机器也能够正确地响应，那么连接仍然有效，A 机器可以继续发送数据。

如果探测包无法到达 B 机器，或者 B 机器无法响应，那么连接将被视为已经断开。此时，A 机器的 TCP 状态将变为“TIME_WAIT”状态，表示连接已经关闭，但是仍然需要等待一段时间，以确保所有的数据包都已经被接收到。在 TIME_WAIT 状态下，A 机器将继续发送一些控制信息，以保证连接的完整性。这个过程通常需要等待一段时间（通常是几分钟），在等待时间结束后，A 机器将关闭连接。

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