TCP三次握手四次挥手

下面是 TCP 三次握手（建立连接）与四次挥手（断开连接）过程的详细解释，配合图示说明非常好理解👇

🔗 一、TCP 三次握手（建立连接）

目的是：在客户端与服务端之间建立可靠连接，双方确认彼此的接收/发送能力。

📶 过程如下：

步骤	发送方	描述
第一次握手	客户端 → 服务端	客户端发送 SYN 报文，随机一个初始序号 `seq = x`
第二次握手	服务端 → 客户端	服务端收到 SYN，回复 SYN+ACK 报文，`seq = y`，`ack = x+1`
第三次握手	客户端 → 服务端	客户端收到 SYN+ACK，回复 ACK 报文，`ack = y+1`

🔁 连接建立后，双方进入 ESTABLISHED 状态，开始数据传输。

🎯 三次握手目的：

双方都能发送、接收数据（双向通信）
初始化序列号，用于后续数据确认
防止旧连接误触（防止伪连接）

🔚 二、TCP 四次挥手（断开连接）

目的是：优雅地关闭连接，确保双方数据都收发完毕。

📶 过程如下：

步骤	发送方	描述
第一次挥手	客户端 → 服务端	客户端发送 FIN 报文，请求关闭连接
第二次挥手	服务端 → 客户端	服务端收到 FIN，回复 ACK 报文
第三次挥手	服务端 → 客户端	服务端处理完数据后，发送自己的 FIN 报文
第四次挥手	客户端 → 服务端	客户端收到 FIN 后，回复 ACK，进入 TIME_WAIT 状态

🔁 服务器进入 CLOSED，客户端在 TIME_WAIT 状态保持一段时间（通常 2MSL），确保最后 ACK 能被收到。

🎯 为什么是“四次挥手”不是三次？

TCP 是全双工协议：双方必须分别关闭自己发送通道。
所以 FIN 和 ACK 分开发送，需要两次 FIN，配两个 ACK，共四步。

📉 总结对比表

名称	步数	关键字	双向确认	保证内容
三次握手	3	SYN / ACK	✅	建立可靠连接
四次挥手	4	FIN / ACK	✅	安全释放连接

🖼️ 简易图示（纯文字版）：

三次握手：

客户端                        服务端
  | --- SYN (seq=x) ------> |
  |                         |
  | <-- SYN+ACK (seq=y) --- |
  |                         |
  | --- ACK (ack=y+1) ----> |

连接建立完成 ✅

四次挥手：

客户端                        服务端
  | --- FIN (seq=u) ------> |
  |                         |
  | <-- ACK (ack=u+1) ----- |
  |                         |
  | <-- FIN (seq=v) ------- |
  |                         |
  | --- ACK (ack=v+1) ----> |

连接断开 ✅

在Unix环境高级编程部分

你可以看见C函数各个socket编程函数操作与三次握手四次挥手的关系。

TCP 半关闭状态

一端发送 FIN 后，进入半关闭状态，表示该端不再发送数据但可接收。

另一端仍可发送数据直到自己关闭连接。