1. 四次揮手
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客戶端進程發出連接釋放報文,并且停止發送數據。釋放數據報文首部,FIN=1,其序列號為seq=u(等于前面已經傳送過來的數據的最后一個字節的序號加1),此時,客戶端進入FIN-WAIT-1(終止等待1)狀態。 TCP規定,FIN報文段即使不攜帶數據,也要消耗一個序號。
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服務器收到連接釋放報文,發出確認報文,ACK=1,ack=u+1,并且帶上自己的序列號seq=v,此時,服務端就進入了CLOSE-WAIT(關閉等待)狀態。TCP服務器通知高層的應用進程,客戶端向服務器的方向就釋放了,這時候處于半關閉狀態,即客戶端已經沒有數據要發送了,但是服務器若發送數據,客戶端依然要接受。這個狀態還要持續一段時間,也就是整個CLOSE-WAIT狀態持續的時間。
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客戶端收到服務器的確認請求后,此時,客戶端就進入FIN-WAIT-2(終止等待2)狀態,等待服務器發送連接釋放報文(在這之前還需要接受服務器發送的最后的數據)。
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服務器將最后的數據發送完畢后,就向客戶端發送連接釋放報文,FIN=1,ack=u+1,由于在半關閉狀態,服務器很可能又發送了一些數據,假定此時的序列號為seq=w,此時,服務器就進入了LAST-ACK(最后確認)狀態,等待客戶端的確認。
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客戶端收到服務器的連接釋放報文后,必須發出確認,ACK=1,ack=w+1,而自己的序列號是seq=u+1,此時,客戶端就進入了TIME-WAIT(時間等待)狀態。注意此時TCP連接還沒有釋放,必須經過2?MSL(最長報文段壽命)的時間后,當客戶端撤銷相應的TCB后,才進入CLOSED狀態。
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服務器只要收到了客戶端發出的確認,立即進入CLOSED狀態。同樣,撤銷TCB后,就結束了這次的TCP連接。可以看到,服務器結束TCP連接的時間要比客戶端早一些。
1.1 為什么FIN報文段即使不攜帶數據,也要消耗一個序號
例如 FIN 包不消耗一個序列號。客戶端發送了 100 字節的數據包和 FIN 包,都等待服務端確認。如果這個時候客戶端收到了ACK=1000 的確認包,就無法得知到底是 100 字節的確認包還是 FIN 包的確認包。
1.2 為什么要4次揮手
當Server端收到FIN報文時,很可能并不會立即關閉SOCKET,所以只能先回復一個ACK報文,告訴Client端,“你發的FIN報文我收到了”。只有等到我Server端所有的報文都發送完了,我才能發送FIN報文,因此不能一起發送。故需要四步握手。
如果服務端確定沒有什么數據需要發給客戶端,那么當然是可以把 FIN 和 ACK 合并成一個包,四次揮手的過程就成了三次。
1.3 同時關閉
- 當應用層發出關閉命令時,兩端均從 E S TA B L I S H E D變為F I N _ WA I T _ 1。
- 這將導致雙方各發送一個 F I N,兩個F I N經過網絡傳送后分別到達另一端。
- 收到 F I N后,狀態由F I N _ WA I T _ 1變遷到C L O S I N G,并發送最后的 A C K。當收到最后的 A C K時,狀態變化為T I M E _ WA I T。