TCP四次挥手全过程及TIME-WAIT详解

一、TCP四次挥手

 

第一次挥手:A->B,A向B发出释放连接请求的报文,其中FIN(终止位) = 1,seq(序列号)=u;在A发送完之后,A的TCP客户端进入FIN-WAIT-1(终止等待1)状态。此时A还是可以进行收数据的

第二次挥手:B->A:B在收到A的连接释放请求后,随即向A发送确认报文。其中ACK=1,seq=v,ack(确认号) = u +1;在B发送完毕后,B的服务器端进入CLOSE_WAIT(关闭等待)状态。此时A收到这个确认后就进入FIN-WAIT-2(终止等待2)状态,等待B发出连接释放的请求。此时B还是可以发数据的。

(如果 B 直接跑路,则 A 永远处与这个状态。TCP 协议里面并没有对这个状态的处理,但 Linux 有,可以调整 tcp_fin_timeout 这个参数,设置一个超时时间。)

第三次挥手:B->A:当B已经没有要发送的数据时,B就会给A发送一个释放连接报文,其中FIN=1,ACK=1,seq=w,ack=u+1,在B发送完之后,B进入LAST-ACK(最后确认)状态。

第四次挥手:A->B;当A收到B的释放连接请求时,必须对此发出确认,其中ACK=1,seq=u+1,ack=w+1;A在发送完毕后,进入到TIME-WAIT (时间等待)状态。B在收到A的确认之后,进入到CLOSED(关闭)状态。在经过时间等待计时器设置的时间之后,A才会进入CLOSED状态。


二、为什么需要四次挥手

其实是客户端和服务端的两次挥手,也就是客户端和服务端分别释放连接的过程。可以看到,客户端在发送完最后一次确认之后,还要等待2MSL的时间。主要有两个原因,一个是为了让B能够按照正常步骤进入CLOSED状态,二是为了防止已经失效的请求连接报文出现在下次连接中。

解释:

1)、由于客户端最后一个ACK可能会丢失,这样B就无法正常进入CLOSED状态。于是B会重传请求释放的报文,而此时A如果已经关闭了,那就收不到B的重传请求,就会导致B不能正常释放。而如果A还在等待时间内,就会收到B的重传,然后进行应答,这样B就可以进入CLOSED状态了。

2)、在这2MSL等待时间里面,本次连接的所有的报文都已经从网络中消失,从而不会出现在下次连接中。


三、有三次挥手的情况么?该情况是在协议中实现的么?

如果是三次挥手,会怎么样?三次的话,被动关闭端在收到FIN消息之后,需要同时回复ACK和Server端的FIN消息。如果Server端在该连接上面并没有Pending的消息要处理,那么是可以的,如果Server端还需要等待一段时间才可以关闭另外一个方向的连接,那么这样的三次挥手就不能满足条件。

MSL是TCP报文里面最大生存时间,它是任何报文段被丢弃前在网络内的最长时间。

 

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