TCP四次挥手会经历这么多状态

TCP三次握手中讲述了序列号和建立连接，这一篇来说说释放连接。

标志位

TCP首部中在属性标志位，和建立连接、释放连接有关，位于保留和窗口字段中间，其中三个标识与断开连接有关。

ACK: acknowledgment（确认）--- 为1时，确认号字段才有效
RST: reset（重置）--- 为1时，表示tcp连接中出现问题，要释放连接并重新建立连接
FIN: finish（终止连接）--- 为1时，表示要求释放连接

还有两个属性序号和确认号，与发送数据有关。

序号（Sequence Number） --- TCP传输过程中每一个字节都有编号，建立连接后，序号表示TCP数据部分的第一个字节编号
确认号（Acknowledgment Number）--- 期望对方下一次传过来的TCP数据部分的第一个字节编号

四次挥手

当数据发送完毕，客户端或者服务器一方发起释放连接请求时，会经历四个步骤，这里演示客户端发起。

① 客户端 —> 服务器：FIN=1, ACK=1，ack = v，seq = u（客户端请求释放连接，此次发送数据的序号是 u，数据长度为0，希望对方发送数据的编号为 v）

② 服务器 —> 客户端：ACK=1，seq = v，ack = u+1（服务端表示接收到释放连接的请求，此时发送数据的序号是 v，希望服务器下一次发送数据以 u+1 开始，因为客户端上一条请求中序号是u，希望服务器响应数据以v开始）

③ 服务器 —> 客户端：FIN=1, ACK=1，seq = w，ack = u+1（服务端请求释放连接，此时发送数据的序号是 w，数据长度为0，希望对方下一次发送数据从 u+1 开始）

④ 客户端 —> 服务器：ACK=1，seq = u+1，ack = w+1（客户端接收到服务器也希望断开请求的消息，同时发送 u+1 的数据，希望对方发送数据为上一次客户端数据 w+1）

状态变化

这里发送方和接收方各自都有一些状态。

ESTABLISHED：表示连接已经建立
FIN-WAIT-1：表示想主动关闭连接，向对方发送了FIN报文，此时进入到FIN-WAIT-1状态
CLOSE-WAIT：表示在等待关闭，当对方发送FIN给自己，自己会回应一个ACK报文给对方，此时则进入到CLOSE-WAIT状态，在此状态下，需要考虑自己是否还有数据要发送给对方，如果没有，发送FIN报文给对方
FIN-WAIT-2：只要对方发送ACK确认后，主动方就会处于FIN-WAIT-2状态，然后等待对方发送FIN报文
LAST-ACK：被动关闭一方在发送FIN报文后，最后等待对方的ACK报文，当收到ACK报文后，即可进入CLOSED状态了
TIME-WAIT：表示收到了对方的FIN报文，并发送出了ACK报文，就等2MSL后即可进入CLOSED状态
CLOSED：关闭状态

以上是完整四次挥手流程，但我们在抓包的时候，也有可能会看到三次挥手。

当服务器接收到客户端的FIN时，如果服务器后面没有数据要发给客户端时，服务器有可能把第2、3次挥手合并（同时带FIN标志和ACK标志的报文），相当于同时告诉客户端两件事

已经知道client没有数据要发
server已经没有数据要发

此时FIN-WAIT-1状态就不经过FIN-WAIT-2，直接到TIME-WAIT

为什么要四次挥手

四次挥手中存在客户端和服务器分别 发起断开请求 和 确认收到对方的断开请求，那这里的四次是不是可以简化成两次，只要一方发起，另一方确认就行。

这样是不可以的，因为TCP是全双工通信，一方发送关闭请求，仍然可以继续接收消息。

① 客户端 —> 服务器：客户端告诉服务器没有数据要发送，但是客户端还可以接收

② 服务器 —> 客户端：服务器已经知道客户端没有数据发送，但是服务器仍可以发送

③ 服务器 —> 客户端：服务器告诉客户端，服务器没有数据要发送了

④ 客户端 —> 服务器：服务器已经知道客户端没有数据要发送，随后正式断开整个TCP连接

经过了四次消息的交互之后，才能完全确认双方都已经没有数据要发送。

2ML

MSL：Maximum Segment Lifetime，最大分段生存期，MSL是TCP报文在Internet上的最长生存时间，一般是2分钟

客户端第四次挥手，发送ACK的确认报文后，不会马上进入 CLOSED 关闭状态，而是会在TIME-WAIT等待2ML的时间，是为了防止本次连接中产生的数据包误传到下一次连接中（因为本次连接中的数据包都会在2MSL时间内消失了）

因为可能存在这样的情况：如果网络原因，服务器没有收到ack，那么服务器会重发FIN，如果客户端发送了一次ACK后就马上进入CLOSED阶段，那么客户端收不到服务器的FIN。如果此时客户端的新应用分配了同一个端口号，那么新的应用程序收到服务器传来FIN的报文，以为是要请求关闭，那么会马上会释放连接。

抓包

抓包工具可以看到释放连接时的四次挥手

使用 netstat 命令可以看到连接状态

以上就是 释放连接与状态变化的内容，更多有关 前端、网络协议 的内容可以参考我其它的博文，持续更新中~