TCP 三次握手与四次挥手详解

TCP 是面向连接的可靠传输协议，在正式传输数据之前，通信双方需要先建立连接；数据传输完成后，再通过一系列报文释放连接。这篇笔记整理一下这两个过程。

一、三次握手

1. 客户端发送 SYN 报文，携带初始序列号 seq=x，进入 SYN_SENT 状态；
2. 服务端收到后回复 SYN+ACK，seq=y, ack=x+1，进入 SYN_RCVD 状态；
3. 客户端回复 ACK，ack=y+1，双方进入 ESTABLISHED 状态。

为什么是三次而不是两次？核心原因是双方都需要确认“对方能收到我的数据，我也能收到对方的数据”，同时防止已经失效的旧连接请求突然到达服务端，造成资源浪费。

二、四次挥手

1. 主动关闭方发送 FIN，进入 FIN_WAIT_1；
2. 被动方回复 ACK，进入 CLOSE_WAIT，主动方进入 FIN_WAIT_2；
3. 被动方数据发送完毕后发送 FIN，进入 LAST_ACK；
4. 主动方回复 ACK，进入 TIME_WAIT，等待 2MSL 后关闭。

三、关于 TIME_WAIT

TIME_WAIT 的存在有两个作用：一是保证最后一个 ACK 能到达对端，若丢失可以重传；二是让本次连接中残留的报文在网络中自然消失，避免影响后续新连接。

可以用下面的命令查看当前各状态的连接数量：

ss -ant | awk 'NR>1 {print $1}' | sort | uniq -c

小结：握手保证“双向可达”，挥手保证“双向关闭”，TIME_WAIT 保证“干净收尾”。