四次挥手

TCP是全双工，半关闭的。TCP连接的两端都可以主动关闭连接。TCP连接关闭时，需要经过四次挥手（four-way-wavehand）。

假设，主动关闭的一端是A，被动关闭的一端是B，那么四次挥手的过程如下：

• A发送FIN包，表明：A的数据发送完毕了。设，此时，sequence number为u

  • A在发送完FIN包后，进入到FIN_WAIT_1状态

• B发送ACK包，表明：收到了A的关闭请求。其中，ack number为u + 1

  • B在发送完ACK包后，进入到CLOSE_WAIT状态
  • A在收到ACK包后，进入到FIN_WAIT_2状态

A虽然不再向B发送数据了，但是，B仍然可以向A发送数据，A仍然可以接收数据。等到B也发送完数据之后，

• B发送FIN包，表明：B的数据也发送完毕了。设，此时，sequence number为w

  • B在发送完FIN包后，进入到LAST_ACK状态
  • A在收到FIN包后，进入到TIME_WAIT状态

• A发送ACK包，表明：收到了B的关闭请求。其中，ack number为w + 1

  • A发送完ACK包后，等待2MSL后，才能进入到CLOSED状态
  • B在收到ACK包后，不用等待，直接进入到CLOSED状态

为什么主动关闭的一端要等待2MSL之后，才能进入到CLOSED状态

• MSL，是Maximum Segment Lifetime的简写，它表示分段的最大存活时间

• 如果主动关闭的一方的最后一个ACK报文，没能顺利地到达被动关闭的一方。被动关闭的一方，就会认为自己发送的FIN报文丢失了，等待到超时之后，就会重发FIN报文。如果此时主动关闭的一方，将端口释放了，那么操作系统就会返回一个RST报文给对端，导致被动关闭的一方，会报告一个错误。因此，主动关闭的一方，需要等待一段时间，保证当对端没有收到ACK报文，而重发FIN报文时，再次发送ACK报文，使被动关闭的一方能正常关闭。这个等待的时间就是：去向ACK报文的最大存活时间 + 来向FIN报文的最大存活时间，也就是2MSL

• 不同的TCP分段，可能是经过不同的路由到达的接收端。所以，在四挥手完成之后，可能在网络中，还有残留的TCP分段。如果主动关闭的一端不等待，把端口释放掉，并且，又重新建立了一个新的连接，这个新的连接和原来的连接的（源IP，源端口，目的IP，目的端口，协议）完全一样。那么之前残留在网络中的分段，就会干扰新的连接中的分段。所以，主动关闭的一端，需要等待到网络中残留的分段全部死掉，才能释放端口。而2MSL足以保证所有的残留分段死去