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计算机网络 - 四次挥手相关问题

news 来源：原创 2025/8/26 19:30:10

通过一些问题来讨论 TCP 的四次挥手断开连接

说一下四次挥手的过程？
为什么需要四次呢？
time-wait干嘛的，close-wait干嘛的，在哪一个阶段？
状态CLOSE_WAIT在什么时候转换成下一个状态呢？
为什么 TIME-WAIT 状态必须等待 2MSL 的时间呢？
服务端主动发起关闭还是客户端主动发起关闭TCP？

1. 说一下四次挥手的过程？

首先要说明，通信双发都可以主动断开连接，下面以客户端主动断开连接为例（后面几个问题照样）：

第一次挥手，客户端发送 FIN 报文给服务端，表示不再发送数据了，但还能接收数据，报文中会指定一个序列号，客户端处于 FIN-WAIT-1 状态

第二次挥手，服务端在接收到客户端的 FIN 包后，会把客户端的序列号值 +1 作为 ACK 并发送，表示收到，此时服务端处于 CLOSE-WAIT状态。但服务端可能还有数据要发送，所以不会立即关闭发送通道

之后客户端接收到服务端发送的 ACK，进入 FIN-WAIT-2状态

第三次挥手，服务端将剩余数据发送完成后，会发送一份携带 FIN 的报文给客户端，且指定一个序列号，告诉客户端自己也不再发送数据了，服务端处于 LAST-ACK 阶段

第四次握手，客户端收到 FIN 后，就会将服务端的序列号值 +1 作为 ACK 报文回应，表示收到。客户端此时还处于 TIME-WAIT 阶段，要等待 2MSl 才会进入关闭状态，至此客户端完成连接的关闭。

服务端在收到客户端发来的 ACK报文后，就会进入关闭状态，不再接收和发送数据，至此服务端完成连接d

2. 为什么需要四次呢？

主要原因在于 TCP 是全双工通信，双方需要独立关闭各自的发送和接收通道

为什么不能和连接一样进行三次握手？

因为在客户端断开发送通道后，服务端可能还需要发送数据，不能立即关闭，所以 ACK 和 FIN 必须分开发送

3. time-wait干嘛的，close-wait干嘛的，在哪一个阶段？

需要 TIME-WAIT 状态简单说就两个原因：一个是优雅的关闭 TCP 连接，也就是尽量保证被动关闭的一端能够收到它自己发出去 FIN 报文的 ACK 确认报文。另一个是处理延迟的重复报文，避免连续两个使用相同四元组的连接，前一个的报文干扰后一个连接。以上两个目的都是由主动断开的一方在 TIME-WAIT 状态等待 2MSL 时间来保证的

第一个目的比较好理解，理论上 1MSL 的时间就足够确定被动关闭端已经接收到了 ACK 值。第二个目的的话，先等第一个 MSL 确保主动关闭端发出的最后一个 ACK 值从网络消失，再等第二个 MSL 是为了防止对端在收到这个 ACK 前的一刹那时间可能触发重传机制，等这个重传的 FIN 报文消失的时间也需要 1MSL，总共就是 2MSL

CLOSE-WAIT 状态需要的原因就是 TCP 为什么需要四次握手而不是三次握手的原因，主要就是在一二次握手后，服务端可能还有遗留的数据需要处理，也就是需要确保数据的完整性。在处理完之后会主动向客户端发送 FIN 报文，进入 LAST-ACK 状态

4. 状态CLOSE_WAIT在什么时候转换成下一个状态呢？

在服务端向客户端发送 FIN 包的时候，就会进入到 LAST-ACK状态

5. 为什么 TIME-WAIT 状态必须等待 2MSL 的时间呢？

MSL 是最长分段寿命，TIME-WAIT 状态等待 2MSL的原因有许多

因为客户端在发送完 ACK 报文后，不能确定是否到达了服务端，所以要等待 2MSL 的时间确保 ACK 可以到达服务端。如果在这个时间内 ACK 没有到达的话，则接收方会重新发送 FIN 报文

其次还能确保当前连接的所有报文都已经过期

6. 服务端主动发起关闭还是客户端主动发起关闭TCP？

都可以，主动关闭的一段会有 TIME-WAIT 状态，被动关闭的一段有 CLOSE-WAIT 状态

诚恳欢迎大家提出意见

......（待续未完

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