面试题:TCP 四次挥手过程详解

Java面试 潘老师 3个月前 (12-09) 105 ℃ (0) 扫码查看

TCP 四次挥手过程详在面试中经常会被问到,本文主要详解关于TCP 四次挥手过程相关内容,让我们来一起学习下吧!

TCP 四次挥手是为了关闭链接,TCP 连接是全双工的,因此每个方向都必须单独关闭,双方都可以主动关闭链接,首先发起关闭的一方执行主动关闭,而另一方执行被动关闭,关闭之后主机的资源将被释放。

四次挥手的过程如下:

第一次挥手:客户端发送一个 FIN=1,sep=u 的报文告诉服务器它打算关闭连接,不再发送数据,但可以接收数据,报文发出之后客户端将连接的状态变为 FIN_WAIT_1

第二次挥手:服务端接收到客户端的 FIN 报文之后,返回一个 ACK=1,sep=v,ACKnum=u+1 的应答报文,接着服务端进入 CLOSE_WAIT 状态。客户端接收到服务端的 ACK 应答报文后进入 FIN_WAIT_2 状态

第三次挥手:服务器处理完数据之后,向客户端发送 FIN 报文,表明它不再发送数据,接着服务端进入 LAST_ACK 状态。

第四次挥手:客户端接收到 FIN 报文后,向服务端发送 ACK 应答报文,接着客户端进入 TIME_WAIT 状态,等待 2MSL 一段时间后客户端自动进入 CLOSED 状态,服务器收到 ACK 应答报文后进入 CLOSED 状态。

为什么挥手需要四次?

TCP 连接是全双工的,双方可以同时发送和接收数据。第一次客户端发送 FIN 报文后只表示它不再发送数据,但还是能接受数据。服务端接收到 FIN 报文,回一个 ACK 应答报文,这次服务端可以还有数据需要处理和发送,等它处理完成,发送一个 FIN 报文表示不再发送数据,客户端再回一个 ACK 应答报文。由于服务端处理数据需要时间,因此服务端的 ACK 和 FIN 报文是发送的,所以需要四次挥手。

TCP 四次挥手可以变成三次挥手吗?

如果被动关闭方没有数据需要发送,并且开启了TCP 延迟确认机制,那么第二次和第三次挥手就会合并传输,四次挥手变成三次挥手。

为什么主动关闭方需要等待 2MSL 后才关闭连接

MSL 是报文的最大生存时间,它是任何报文在网络上存在的最大时间,超过这个时间报文将丢失。如果第四次挥手的 ACK 报文丢失,被动关闭方将重发 FIN 报文,主动关闭方的 TIME_WAIT 时间为 2MSL 表示允许第四次挥手的 ACK 报文丢失一次

为什么主动关闭方需要 TIME_WAIT 状态

  1. 防止历史连接中的数据被后续相同四元组连接错误的接收:TIME_WAIT 设置成 2MSL 可以保证两个方向上发送的数据都能被丢失。
  2. 确保被动关闭方能正常关闭。

四元组指的是:目的地址、目的端口、源地址和源端口。通过四元组可以唯一确定一个连接。

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