计算机网络-TCP4次挥手

作者介绍：简历上没有一个精通的运维工程师。请点击上方的蓝色《运维小路》关注我，下面的思维导图也是预计更新的内容和当前进度(不定时更新)。

目前几乎所有的应用都会跟网络打交道，所以我们了解和熟悉网络对我们后续的排错是很有必要的，我这里讲解的部分主要是我个人理解来进行讲解。

上个小节我们介绍TCP协议的3次握手，握手是建立在请求开始之前，那请求结束以后呢？他就是我们要介绍的TCP4次挥手（关闭链接）。

TCP 是面向连接的传输层协议，连接建立依靠三次握手，而连接终止则需要通过四次挥手（Four-way Handshake）完成。核心目的是确保双方已传输的数据全部被接收，并安全释放连接资源，避免数据丢失或资源泄露。

一、前置基础：核心标志位与状态

1. 关键 TCP 标志位

FIN（Finish）：终止标志位，值为 1 时表示请求关闭连接，告知对方 “我已无数据要发送”。

特别注意：这里和3次握手不一样，谁发起谁是客户端（可以是客户端发起，也可以是服务端发起）。

ACK（Acknowledgment）：确认标志位，值为 1 时表示确认收到对方报文。

Seq（Sequence Number）：序列号，标记当前发送数据的字节序号，延续数据传输阶段的序号。

Ack（Acknowledgment Number）：确认号，值为对方 Seq + 1，表示 “已收到对方数据，期望下一个字节序号”。

2. 初始状态

连接终止前，客户端与服务端均处于 ESTABLISHED（连接已建立） 状态，可双向传输数据。

TCP 是全双工通信，关闭连接需双向分别终止，这也是 “四次挥手” 的根本原因。

二、四次挥手完整流程（ a 代表客户端、b 代表服务端）

第一次挥手：a（客户端）→ b（服务端）（FIN+ACK 报文）

报文内容：FIN=1，ACK=1，Seq=u，Ack=v

u：客户端数据传输的最后一个字节序号 + 1；

v：客户端期望接收的服务端下一字节序号（延续数据传输阶段的确认号）。

客户端动作：主动发起关闭请求，告知服务端 “我已无数据发送”，状态从 ESTABLISHED → FIN-WAIT-1（终止等待 1），等待服务端确认。

服务端动作：收到 FIN 报文后，立即发送确认报文，确认客户端的关闭请求。

通俗理解：a 说 “我这边数据发完了，准备关闭连接啦”。

第二次挥手：b（服务端）→ a（客户端）（ACK 报文）

报文内容：ACK=1，Seq=v，Ack=u+1

服务端动作：发送确认报文，状态从 ESTABLISHED → CLOSE-WAIT（关闭等待），此时服务端仍可向客户端发送未传输完的数据。

客户端动作：收到 ACK 报文后，确认服务端已知晓关闭请求，状态从 FIN-WAIT-1 → FIN-WAIT-2（终止等待 2），等待服务端的 FIN 报文。

通俗理解：b 说 “收到你的关闭请求啦，我这边还有点数据没发完，你等我一下”。

第三次挥手：b（服务端）→ a（客户端）（FIN+ACK 报文）

报文内容：FIN=1，ACK=1，Seq=w，Ack=u+1

w：服务端数据传输的最后一个字节序号 + 1。

服务端动作：待所有数据发送完毕后，发起自身的关闭请求，告知客户端 “我这边数据也发完了，准备关闭连接”，状态从 CLOSE-WAIT → LAST-ACK（最后确认），等待客户端确认。

客户端动作：收到 FIN 报文后，确认服务端数据已传输完毕。

通俗理解：b 说 “我这边数据也发完了，现在可以彻底关闭连接啦”。

第四次挥手：a（客户端）→ b（服务端）（ACK 报文）

报文内容：ACK=1，Seq=u+1，Ack=w+1

客户端动作：发送最终确认报文，状态从 FIN-WAIT-2 → TIME-WAIT（时间等待），需等待 2MSL（最大报文段生存时间） 后，才会进入 CLOSED（关闭） 状态。

特别注意：这里也是很多优化TCP链接的需要调整的地方。

2MSL 等待的目的：确保服务端收到确认报文，避免因报文丢失导致服务端重发 FIN 报文。

服务端动作：收到 ACK 报文后，立即进入 CLOSED 状态，释放所有连接资源。

通俗理解：a 说 “收到你的关闭请求啦，我等一会儿确认你收到我的回复，咱们就彻底断开啦”。

三、状态转换总览（a = 客户端，b = 服务端）

这里有2个状态：TIME-WAIT和CLOSE-WAIT在运维中需要关注的，因为他可能会影响服务器，也可以通过命令直接看到这2个状态。

四、为什么是四次挥手？

全双工通信的双向关闭需求

TCP 支持双向同时传输数据，客户端和服务端的发送、接收通道是相互独立的。

第一次和第二次挥手：关闭客户端→服务端的传输通道；

第三次和第四次挥手：关闭服务端→客户端的传输通道。

若改为三次挥手，服务端无法在确认客户端关闭请求的同时，完成自身数据的传输和关闭请求的发起。

避免数据丢失

服务端收到客户端 FIN 报文后，可能仍有未传输完的数据，需要先发送 ACK 确认关闭请求，再继续传输数据。待数据传输完毕后，再发起 FIN 报文关闭自身通道，这一过程必须分两步完成，无法合并。

六、总结

TCP 四次挥手是可靠关闭连接的核心机制，通过 “请求 - 确认 - 请求 - 确认” 四步，实现全双工通信的双向有序关闭。它既保证了双方数据的完整传输，又能安全释放连接资源，是 TCP 可靠性的重要组成部分。与三次握手配合，构建了 TCP 连接 “建立 - 传输 - 终止” 的完整生命周期。