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TCP 三次握手 / 四次挥手基础问答

三次握手基础

  • TCP 三次握手的完整流程是怎样的？
    1) 客户端发送 SYN（同步序列号）并进入 SYN_SENT。
    2) 服务端收到后回 SYN+ACK，记录半连接进入 SYN_RCVD。
    3) 客户端收到后回 ACK，双方进入 ESTABLISHED，服务端将连接从半连接队列转入全连接队列。

  • 每一次握手分别起什么作用？
    第一次：客户端表明要建立连接并告知自己的初始序列号。
    第二次：服务端确认收到客户端 SYN（ACK=客户端 ISN+1），同时告知自己的 ISN（SYN）。
    第三次：客户端确认收到服务端的 SYN+ACK，告知服务端“你可以开始发数据了”，确保服务端不会因旧 SYN 重放而误建连接。

  • 三次握手中 SYN、ACK 各自代表什么含义？
    SYN 标志位表示“我要同步序列号、请求建立连接”；ACK 标志位表示当前报文包含确认号 ack，确认对端的数据或 SYN。

  • 初始序列号（ISN）是做什么用的？
    确定双方发送序列空间起点，防止旧连接的延迟报文被当作新连接数据；通常基于时间/随机函数生成以降低序列号预测风险。

  • SYN 包里通常会携带哪些 TCP 选项？
    常见有 MSS、窗口扩大因子（Window Scale）、时间戳（RFC 7323，用于 RTT 估计/PAWS 防旧包）、SACK 允许、TCP Fast Open（如启用）。这些只在握手时协商，后续沿用。

四次挥手基础

  • TCP 四次挥手的完整流程是怎样的？
    1) 主动关闭方发送 FIN，进入 FIN_WAIT_1。
    2) 被动关闭方回 ACK，进入 CLOSE_WAIT；主动方收到后进入 FIN_WAIT_2。
    3) 被动关闭方处理完剩余数据后发送 FIN，进入 LAST_ACK。
    4) 主动关闭方回 ACK，进入 TIME_WAIT；等待 2MSL 后真正关闭。被动方收到 ACK 即 CLOSED。

  • 为什么断开连接比建立连接多一次？
    关闭是全双工的，每个方向都需要单独发 FIN/收 ACK，拆成两对消息以允许一端先“说完再挂断”；因此需要四次而非三次。

  • FIN 和 ACK 在挥手中的角色分别是什么？
    FIN 表示“我这一侧的数据发送完毕，关闭发送方向”；ACK 确认对端 FIN 已收到，避免重复挥手和旧 FIN 干扰。

  • TCP 为什么要支持“半关闭”？
    允许一端停止发送但继续接收（例如客户端发送完请求后仍要接收服务端的响应），提高灵活性；若不支持半关闭，无法表达“我不再发数据但还要收”的常见模式。