详解TCP的四次握手和三次挥手，以及里面每个阶段的状态

TCP 三次握手（连接建立）

TCP 连接建立通过三次握手完成，确保双方同步初始序列号并确认可达性。

阶段说明

1. 第一次握手

   • 客户端 → 服务器：发送 SYN（同步请求），携带初始序列号 seq = x。
   • 客户端状态：SYN_SENT（等待服务器响应）。

2. 第二次握手

   • 服务器 → 客户端：回复 SYN + ACK，确认客户端的 seq（ack = x + 1），并发送自己的初始序列号 seq = y。
   • 服务器状态：SYN_RCVD（等待客户端确认）。

3. 第三次握手

   • 客户端 → 服务器：发送 ACK，确认服务器的 seq（ack = y + 1）。
   • 客户端状态：ESTABLISHED（连接成功）。
   • 服务器状态：收到 ACK 后进入 ESTABLISHED。

TCP 四次挥手（连接关闭）

TCP 连接关闭需要四次挥手，因为服务器可能需要时间处理未发送的数据。

阶段说明

1. 第一次挥手

   • 客户端 → 服务器：发送 FIN（结束请求），请求关闭写通道，携带序列号 seq = u。
   • 客户端状态：FIN_WAIT_1（等待服务器确认）。

2. 第二次挥手

   • 服务器 → 客户端：回复 ACK，确认客户端的 FIN（ack = u + 1），并继续处理剩余数据。
   • 服务器状态：CLOSE_WAIT（等待应用层关闭连接）。
   • 客户端状态：收到 ACK 后进入 FIN_WAIT_2（等待服务器关闭）。

3. 第三次挥手

   • 服务器 → 客户端：发送 FIN，携带序列号 seq = v，表示数据已发送完毕。
   • 服务器状态：LAST_ACK（等待客户端最终确认）。

4. 第四次挥手

   • 客户端 → 服务器：回复 ACK，确认服务器的 FIN（ack = v + 1）。
   • 客户端状态：进入 TIME_WAIT（等待 2MSL 确保所有数据包消失）。
   • 服务器状态：收到 ACK 后直接关闭，进入 CLOSED。
   • 客户端最终状态：TIME_WAIT 超时后进入 CLOSED。

状态转换总结

关键细节

• SYN 洪泛攻击：利用 SYN_SENT 状态耗尽服务器资源，需通过 SYN Cookie 等机制防御。
• TIME_WAIT 作用：确保最后一个 ACK 到达服务器，避免旧连接的数据包干扰新连接。
• 半关闭状态：FIN_WAIT_2 时客户端仍可接收数据，服务器需主动关闭。

通过四次挥手，TCP 确保数据完整传输后优雅断开连接。