基础知识-网络-TCP四次挥手

一 TCP四次挥手是什么？以及过程？

TCP连接是全双工的，所以客户端client到服务端server的连接需要关闭，同理server到client的连接也需要关闭。所以TCP四次挥手做的事情就是，关闭两条TCP连接并释放资源。

二 开讲！

和昨天一样，边解释名词，边解释挥手：

FIN 关闭序号，是1，它表示关闭连接。（对应握手的SYN标志位，会很好记）代表，client对server已经没有数据要发送了，client请求关闭TCP连接。同理，同时随机选取一个seq=u的数据包。

ACK 确认序号，是1，一样的表示响应。server发送ACK=1的数据包表示，我已确认收到，你，client的关闭连接请求。同时我对到u为止的数据包，都已经正确收到，且我希望你client下次给我发的数据包的序列号是u+1

第三次挥手，同样由server端发起，表示，我server现在也要关闭，从我到你client的TCP连接了。

第四次挥手，client告诉server：对于你要关闭向我传输数据的TCP连接这个请求，我也确认收到了。自此，两个TCP连接关闭，释放资源，即ip+port。

三 经典面试问题

1. FIN_WAIT_1和FIN_WAIT_2有什么区别？

A：使用netstat -ant可以查看套接字的状态。

FIN_WAIT_1 就是主动发起关闭连接的一方，在发送了FIN之后，等待另一端ACK的状态。

FIN_WAIT_2 就是主动发起关闭连接的一方，在收到了另一端的ACK之后，等待另一端FIN的状态。

2.为什么TCP需要四次挥手？三次挥手不行吗？

A：三次还是四次的问题主要集中在，为什么server要把FIN和ACK分到两次数据包发送？打包成一次发送不行吗？

这就需要理解全双工了。client的FIN关闭仅仅代表client没有数据要给server发送了，但不代表server也没有数据要发送了。所以server要先确认client的关闭连接请求，此时有可能继续发送数据，发完之后，再告诉客户端，我也好了，请求关闭。

插一个问题：我曾经遇到过一个面试官，问我，如果server也没有数据要发送了，那四次挥手能不能改成三次挥手呢？即server把ACK和FIN打包一起发送？我想了想，确实可以，我回答是。后来我问他，也得到了肯定答案

3.TIME_WAIT状态是什么？时间多长？为什么会有TIME_WAIT

A：主动发起关闭的一方，在最后一次挥手之后，会进入TIME_WAIT状态，时间为2MSL。

MSL即Maximum Segment Lifetime，即报文最大生存时间。

TIME_WAIT为什么要有呢？

我们假设，主动发起关闭的一方，比如就是client吧，最后发送的ACK报文在网络中丢失，根据TCP的重传机制，server一方会重新发送FIN，在FIN到达client之前，client必须维护这条连接，直到FIN到达client，client重发ACK。

那么2MSL就是，client发送了ACK之后，ACK这个报文的MSL，和ACK丢失后，server重传FIN的报文的MSL，是这两个MSL相加。

即总结：主动关闭的一方，进入TIME_WAIT状态，在这期间，它的ip和port不能被重新分配。持续2MSL之后，这样就保证了原TCP连接的旧数据包因为过期而丢失，之后，就可以以相同的四元组（local_ip, local_port, remote_ip, remote_port）再次建立TCP连接了。

明天预告：二叉树+TCP怎么保证数据的可靠传输