TCP连接与释放：三次握手与四次挥手详解

"TCP的三次握手和四次挥手是网络通信中的基础概念，关乎TCP连接的建立与释放。" 在TCP/IP协议栈中，TCP（传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。为了确保数据的正确传输，TCP采用了三次握手来建立连接，以及四次挥手来断开连接。 三次握手的具体步骤如下： 1. **SYN**：客户端启动连接请求，向服务器发送一个SYN（同步序列编号）数据包，其中包含了客户端选择的初始序列号。此时，客户端进入SYN_SENT状态。 2. **SYN+ACK**：服务器接收到SYN包后，确认客户端的连接请求，回送一个SYN+ACK包，同时附带服务器自己的SYN包，序列号为服务器的初始序列号加1。这个响应表明服务器同意建立连接，并且告知客户端服务器的序列号。服务器进入SYN_RECEIVED状态。 3. **ACK**：客户端收到SYN+ACK包后，发送一个纯ACK（确认）包，确认号设置为服务器序列号加1，表明已收到服务器的SYN。客户端进入ESTABLISHED状态，表示连接建立成功。当服务器收到ACK包后，也进入ESTABLISHED状态，至此，TCP连接正式建立。 四次挥手的流程如下： 1. **FIN**：当一方（通常为客户端）完成数据传输，希望关闭连接时，会向另一方发送FIN（结束）数据包，表示自己没有更多的数据需要发送。发送方进入FIN_WAIT_1状态。 2. **ACK**：接收方收到FIN包后，回应一个ACK包，确认收到了关闭连接的请求，但可能还有数据需要发送。接收方进入CLOSE_WAIT状态，发送方进入FIN_WAIT_2状态。 3. **FIN**：当接收方处理完所有数据后，也会发送一个FIN包给发送方，表示自己已完成数据发送，希望关闭连接。此时，接收方进入LAST_ACK状态。 4. **ACK**：发送方收到FIN包后，再次发送ACK包，确认收到对方的关闭请求。发送方进入TIME_WAIT状态，等待一段时间确保服务器收到其ACK，然后进入CLOSED状态。服务器收到ACK后，也进入CLOSED状态，连接完全关闭。 TCP的这种握手和挥手机制保证了连接的可靠性和数据的完整性。三次握手确保了双方都有能力接收和发送数据，而四次挥手则允许双方在数据传输完成后优雅地关闭连接，防止出现半开连接和数据丢失的问题。在挥手过程中，TIME_WAIT状态的存在是为了处理网络延迟可能导致的重复数据包，确保旧的连接不会干扰新的连接尝试。 总结来说，TCP的三次握手和四次挥手是其可靠性的核心机制，它们确保了在不可靠的网络环境中，两个通信节点能准确无误地建立和断开连接，从而实现安全的数据交换。