我們對TCP三次握手耳熟能詳，那麼你知道TCP四次揮手過程嗎？
一、前言
唐代詩人李商隱在《無題》詩中寫到：“相見時難別亦難，東風無力百花殘”，表達了自己與心愛之人相見之難、離別之苦。如果把這句詩用在形容TCP連線的建立與釋放過程，也很貼切。我們知道TCP建立連線時需要三次握手，而TCP連線釋放則需要四次揮手，是不是很像詩中描述的意境——見面很難，分開更難。 如果你還不清楚相見之難—TCP三次握手過程，可以看我的上篇博文TCP三次握手原理,這樣便於你更好理解TCP四次揮手釋放連線的過程。
二、TCP四次揮手過程
TCP四次揮手指的是TCP連線釋放過程， 不同於TCP連線建立時的三次握手過程，TCP連線釋放過程更加複雜。在進入正題前，我們先回憶下TCP協議的兩個重要特點：
- TCP協議面向連線：應用在使用TCP協議通訊時，必須要先建立TCP連線。
- TCP連線是雙向通訊：通訊的兩端是對等的，既能傳送資料，也能接收資料，就向我們打電話時一樣，既能說也能聽。
這兩個重要特點決定了TCP連線的釋放過程。下面我們一起來看下TCP四次揮手的過程都發生了什麼。為了更好的理解，簡單的畫了下TCP四次揮手示意圖如下：
- 第一次揮手：client向server主動傳送連線釋放報文（FIN=1,seq=u），報文的首部控制位FIN=1,代表自己的資料已經傳送完畢，並且要求釋放TCP連線。序號seq=u，u的值為client前面已傳送資料的最後一個位元組序號加1，client傳送完後進入FIN-WAIT-1(終止等待1)狀態。
- 第二次揮手：server收到client的連線釋放報文後即給出確認報文（ACK=1,ack=u+1,seq=v），序號seq=v,值為server前面已傳送資料的最後一個位元組序號加1,然後server進入CLOSE-WAIT（關閉等待）狀態。==這時候client到server這個方向連線就釋放了，TCP連線處於 半關閉（half-close）狀態==，client不再傳送資料，但是server仍然可以傳送資料給client。 client收到server確認後進入FIN-WAIT-2(終止等待2)狀態，然後等待server發出連線釋放報文
- 第三次揮手：處於CLOSE-WAIT狀態的server傳送完所有資料後，主動釋放連線，server傳送的連線釋放報文（FIN=1，ACK=1,seq=W，ack=u+1），因為半關閉狀態，server可能又傳送了一些資料，所以序號的值為W，同時保持確認號ack=U+1與上次一致，傳送完畢後，server進入LAST-ACK（最後確認）狀態，等待client確認。
- 第四次揮手：client收到server連線釋放報文後，給出確認報文(ACK=1,ack=w+1,seq=u+1),此時連線還沒釋放掉，client要時間等待計時器設定的2MSL的時間，才最終進入CLOSED狀態。時間MSL是最長報文壽命時長，RFC793建議為2分鐘，但是現在網路中，這個時間設定更小。也就是說client要等待4分鐘才能進入CLOSED狀態，開始下一個連線。
上面就是TCP連線的釋放過程，如果你覺得比較複雜可以簡單理解為這樣：
client——> server: 資料傳輸完畢，請求釋放連線！
server——> client: 收到，可以釋放連線！等我處理完畢會通知你
server——> client: 我的資料也傳送完畢！可以釋放連線
client——>server: 收到！已釋放連線，Bye
複製程式碼三、小細節
1.為什麼client在TIME-WAIT狀態必須等待2MSL的時間？
- 為了保證client的最後傳送的ACK報文能到達server。因為這個ACK報文可能丟失，導致處於LAST-ACK狀態的server收不到對自己釋放連線報文的確認。若是server超時重傳了這個報文，client就能在2MSL時間內收到，並且重新一次確認，並重啟2MSL計時器。
- 防止出現“已失效的連線請求報文段”出現，2MSL時間，可以使本連線持續時間內的報文段都從網路中消失。建立下一個TCP連線時就不會出現上次舊連線請求報文段
2.如果一方突然出故障了怎麼辦？
在TCP連線建立後，client與server傳輸過程中，假設client突然出故障了，server顯然無法再收到client資料了，但是server不能白白等下去。這時TCP的保活計時器（keepalive timer）就登場了。server每收到一次client的資料，就重新設定一下計時器，時間通常是2小時，若2小時內沒有再收到client資料，server就會傳送一次探測報文段，以後每隔75分鐘傳送一次，若一連傳送10次，client都沒有任何響應，server會認為client故障了，直接關閉連線。
四、總結
為了更清晰看到TCP各種連線之間關係，最後附上一張TCP有限狀態機圖：
