面試必問之 TCP/IP協議的三次握手 四次揮手

面向連線的協議端對端的協議 TCP 報文的關鍵字：

SYN：建立新的連線請求 ACK：確認請求序號（必須是1，ack才有效） seq：傳送資料的位元組流的序號標記 fin:釋放一個連線,bu'f

全雙工：兩個方向都可以傳輸 單工：只有一個單方向可以傳輸 半雙工：傳輸方向不固定，但每次只能有一個方向傳輸狀態處於啟用狀態

需要注意的是： （A）不要將確認序號Ack與標誌位中的ACK搞混了。 （B）確認方Ack=發起方Req+1，兩端配對。

三次握手:

這一過程由客戶端執行connect來觸發，整個流程如上圖所示： TCP三次握手 （1）第一次握手：Client將標誌位SYN置為1，隨機產生一個值seq=J，並將該資料包傳送給Server，Client進入SYN_SENT狀態，等待Server確認。 （2）第二次握手：Server收到資料包後由標誌位SYN=1知道Client請求建立連線，Server將標誌位SYN和ACK都置為1，ack=J+1，隨機產生一個值seq=K，並將該資料包傳送給Client以確認連線請求，Server進入SYN_RCVD狀態。 （3）第三次握手：Client收到確認後，檢查ack是否為J+1，ACK是否為1，如果正確則將標誌位ACK置為1，ack=K+1，並將該資料包傳送給Server，Server檢查ack是否為K+1，ACK是否為1，如果正確則連線建立成功，Client和Server進入ESTABLISHED狀態，完成三次握手，隨後Client與Server之間可以開始傳輸資料了。

四次揮手： 三次握手耳熟能詳，所謂四次揮手（Four-Way Wavehand）即終止TCP連線，就是指斷開一個TCP連線時，需要客戶端和服務端總共傳送4個包以確認連線的斷開。在socket程式設計中，這一過程由客戶端或服務端任一方執行close來觸發，整個流程如下圖所示：

這裡寫圖片描述 圖3 TCP四次揮手 由於TCP連線時全雙工的，因此，每個方向都必須要單獨進行關閉，這一原則是當一方完成資料傳送任務後，傳送一個FIN來終止這一方向的連線，收到一個FIN只是意味著這一方向上沒有資料流動了，即不會再收到資料了，但是在這個TCP連線上仍然能夠傳送資料，直到這一方向也傳送了FIN。首先進行關閉的一方將執行主動關閉，而另一方則執行被動關閉，上圖描述的即是如此。 （1）第一次揮手：Client傳送一個FIN，用來關閉Client到Server的資料傳送，Client進入FIN_WAIT_1狀態。 （2）第二次揮手：Server收到FIN後，傳送一個ACK給Client，確認序號為收到序號+1（與SYN相同，一個FIN佔用一個序號），Server進入CLOSE_WAIT狀態。 （3）第三次揮手：Server傳送一個FIN，用來關閉Server到Client的資料傳送，Server進入LAST_ACK狀態。 （4）第四次揮手：Client收到FIN後，Client進入TIME_WAIT狀態，接著傳送一個ACK給Server，確認序號為收到序號+1，Server進入CLOSED狀態，完成四次揮手。