TCP连接四次挥手的过程，为什么是四次？

在 TCP 协议中，四次挥手是终止连接的过程，用于确保双方都能够正常、安全地关闭连接并释放资源。四次挥手的过程保证了数据的完整传输，防止数据丢失或误处理。

TCP 四次挥手的过程：

1. 第一次挥手（FIN） - 主动关闭方请求关闭连接：
   • 在四次挥手的开始，主动关闭方（通常是客户端）发送一个 FIN（Finish）报文段，表示它已经没有数据要发送了，希望关闭连接。
   • 原因：主动方发送 FIN 是为了通知对方，自己已经完成了数据传输，准备关闭连接。此时，客户端进入 FIN_WAIT_1 状态。
2. 第二次挥手（ACK） - 被动关闭方确认关闭请求：
   • 接收到 FIN 报文段的 被动关闭方（通常是服务器）会回复一个 ACK（确认）报文段，确认收到关闭请求。此时，服务器会进入 CLOSE_WAIT 状态，表示它已经准备好关闭连接，但还可能需要处理剩余的数据。
   • 原因：ACK 报文段确认了主动方的关闭请求，但是连接尚未完全断开，服务器可能还有数据要发送。
3. 第三次挥手（FIN） - 被动关闭方请求关闭连接：
   • 在处理完剩余数据后，被动关闭方（服务器）发送一个 FIN 报文段，表示服务器也没有数据要发送了，请求关闭连接。
   • 原因：被动方完成数据传输后，发送 FIN 请求关闭连接，表明它已经没有数据要发送，可以关闭连接。
4. 第四次挥手（ACK） - 主动关闭方确认关闭：
   • 主动关闭方（客户端）收到被动方的 FIN 请求后，发送一个 ACK 报文段确认关闭请求。此时，客户端进入 TIME_WAIT 状态，连接关闭正式完成。
   • 原因：客户端确认收到被动方的 FIN 请求，并告知对方连接关闭完成。此时，客户端处于等待状态，稍后会彻底释放连接资源。

TIME-WAIT 状态和 2MSL 等待期的作用：

在第四次挥手的过程中，客户端进入 TIME-WAIT 状态，并等待 2MSL（Maximum Segment Lifetime）时间。这个状态和时间段对于可靠性和连接的正确终止至关重要。

1. TIME-WAIT 状态的作用：

• 确保最后的 ACK 被正确接收：当客户端发送最后的 ACK 确认报文段后，必须保证被动方能够收到这个确认。由于网络中可能存在丢包或者延迟，客户端需要保留连接状态并继续监听网络，确保最后的 ACK 能够到达被动方。如果被动方没有收到 ACK，它会重新发送 FIN 请求，客户端则需要重新确认。

• 防止旧的重复报文影响新连接：由于网络中可能存在延迟或者数据包会被缓存，如果相同的端口和 IP 地址再次建立连接，旧的重复数据包可能会干扰新的连接。TIME-WAIT 状态确保所有的旧数据包在 2MSL 时间内都已经过期，不会影响新的连接。

• 为什么TIME-WAIT是2MSL:

  • 1MSL确保主动方的ACK可到达被动方；
  • 另1MSL确保被动方重传的FIN可到达主动方（极端情况下，FIN可能在1MSL内到达）。

2. 2MSL（最大报文生命周期）的作用：

• MSL（Maximum Segment Lifetime） 是一个报文在网络中可能存在的最大时间。2MSL 就是指在网络中一个数据包经过的最大时间周期的两倍。TCP 在连接关闭后进入 TIME-WAIT 状态并保持 2MSL 时间，确保：- 所有的数据包（即使是丢失后重传的）都能在 2MSL 时间内到达并被处理。
  • 防止在新的连接中，旧的重复数据包被错误地接受和处理，造成混乱。

这个 2MSL 的时间通常是 4 分钟（具体取决于操作系统的配置和网络环境），确保了在一个连接关闭后，所有延迟的报文都能清理完毕。

3.为什么需要四次握手：

TCP是全双工通信，可以双向传输数据。任何一方都可以在数据传送结束后发出连接释放的通知，待对方确认后进入半关闭状态。 当另一方也没有数据再发送的时候，则发出连接释放通知，对方确认后才会完全关闭 TCP 连接。因此两次挥手可以释放一端到另一端的TCP连接，完全释放连接一共需要四次挥手。

只有通过四次挥手，才可以确保双方都能接收到对方的最后一个数据段的确认，主动关闭方在发送完最后一个ACK后进入TIME-WAIT 状态，这是为了确保被动关闭方接收到最终的ACK ，如果被动关闭方没有接收到，它可以重发FIN 报文，主动关闭方可以再次发送ACK 。

而如果使用三次挥手，被动关闭方可能在发送最后一个数据段后立即关闭连接，而主动关闭方可能还没有接收到这个数据段的确认。