寫在前邊

大家好，我們又見面了，做為一個(gè)業(yè)余的動(dòng)畫師，上次的用動(dòng)畫的形式講解 TCP 三次握手過程在各大平臺(tái)收到了廣大讀者的喜愛，說文章有趣、有貨、有內(nèi)容，也受到了很多讀者的關(guān)注。很多讀者留言說什么時(shí)候用動(dòng)畫講一講 TCP 四次揮手的過程，為了應(yīng)大家的要求，今天我們就生動(dòng)有趣的用動(dòng)畫給大家分享 TCP 四次揮手(分手)過程。

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動(dòng)畫：用動(dòng)畫給面試官解釋 TCP 三次握手過程

上次的三次握手動(dòng)畫是給面試官看的，那么今天咱們換種更加有樂趣的方式，用動(dòng)畫和你女(男)朋友講解 TCP 四次分手過程，講解完，考驗(yàn)一下你女(男)朋友和不和你分手呢。什么?首先你先有一個(gè)女(男)朋友，這一點(diǎn)小鹿早就考慮到了各大單身人士。

思維導(dǎo)圖

1. 為何要進(jìn)行 TCP 三次握手/四次分手?

TCP 的三次握手和四次分手和你戀愛是一模一樣的，從相識(shí)到相戀到分手，然后認(rèn)識(shí)另一個(gè)女孩再不管重復(fù)這個(gè)過程就是數(shù)據(jù)傳輸在網(wǎng)絡(luò)中不斷建立起三次握手和四次分手過程。

戀愛就戀愛吧，分手就分手吧，握手握來握去，揮手揮來揮去不嫌麻煩嗎?

因?yàn)樯掀恼?TCP 三次握手中的為什么要進(jìn)行三次握手部分講解的不怎么詳細(xì)，小鹿課下就收集了一些資料，做了一個(gè)總結(jié)，在這里補(bǔ)充下。

(1) 為什么要進(jìn)行三次握手?

在謝希仁著《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》第四版中講“三次握手”的目的是“為了防止已失效的連接請(qǐng)求報(bào)文段突然又傳送到了服務(wù)端，因而產(chǎn)生錯(cuò)誤”。

舉個(gè)簡(jiǎn)單易懂的例子，你在微信對(duì)一個(gè)女孩表白，這條信息由于網(wǎng)絡(luò)問題延遲發(fā)送了。

然后此時(shí)你不耐煩了，去和微信另一個(gè)女孩表白，然后另一個(gè)女孩告訴你同意了，然后你心里很高興，把高興的心情分享給了女孩，女孩知道了你和她在一起很高興，此時(shí)三次握完畢，你戀愛了。

突然，到了第二天，發(fā)給第一個(gè)女孩的信息才收到，女孩認(rèn)為你要和他表白，此時(shí)你已經(jīng)和另一個(gè)女孩戀愛了，然后第一個(gè)女孩給你發(fā)微信同意了你的表白，但是你不理睬，那個(gè)女孩還在苦苦等待你給她分享此時(shí)的高興心情。現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)如果沒有分享高興的心情給女孩(也就是第三次握手過程)，那么那個(gè)女孩一直等待，白白浪費(fèi)了心思，所謂的千年都等不了一回。

如果你是客戶端，女孩是服務(wù)端，服務(wù)端收到延遲的報(bào)文，以為你要和它連接，所以會(huì)給你發(fā)送確認(rèn)同意連接，但你一直不搭理它，所以服務(wù)端的資源也就這么白白浪費(fèi)掉了。所以知道為什么要進(jìn)行三次握手了吧。

在《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》書中講“三次握手”的目的是為了解決“網(wǎng)絡(luò)中存在延遲的重復(fù)分組”的問題。

(2) 為什么要 TCP 四次分手?

我們知道，TCP協(xié)議是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的運(yùn)輸層通信協(xié)議，而且TCP是全雙工模式。

對(duì)于初學(xué)者來說，定義太枯燥、無味，其實(shí)意思就是你和你女朋友聊天是面向連接的，只有連接起來才可以通信的，可靠就是你發(fā)送的信息可以保證送達(dá)到對(duì)方，全雙工意思就是你不僅可以給你女朋友發(fā)消息，而且她也可以給你發(fā)信息。

為什么非要進(jìn)行 TCP 四次分手?我們接著上回說到，你現(xiàn)在和第二個(gè)女孩子戀愛了，突然有一天發(fā)現(xiàn)第一個(gè)女孩子是因?yàn)闆]有收到你的表白而錯(cuò)過了在一起的時(shí)機(jī)，那么你要和第二個(gè)女孩子分手，那過程對(duì)應(yīng)在 TCP 四次分手是怎么樣子的?

你要給第二個(gè)女孩子微信發(fā)消息，我們分手吧，此時(shí)第二個(gè)女孩子收到消息知道了，非常傷心，就屏蔽了你。但是，此時(shí)你還沒有屏蔽她，她完全可以給你繼續(xù)發(fā)消息，她給你發(fā)消息說，好吧，此時(shí)你收到了確認(rèn)消息，此時(shí)是第二次分手過程。那么女孩又給你發(fā)送消息，渣男，永遠(yuǎn)不要來找我。此時(shí)你又接收到消息，看到消息之后發(fā)了一個(gè)拜拜，然后你就直接屏蔽拉黑了對(duì)方，此時(shí)女孩微信顯示你刪除了對(duì)方，然后就把你也拉黑刪除了。那么四次分手到此為止，恭喜你，成功獲得下一個(gè)女孩子。

上述過程就闡述了為什么要進(jìn)行 TCP 四次分手，為了能夠讓對(duì)方屏蔽你直至最后雙方互相刪除掉，然后你又可以和另一個(gè)女孩三次握手了。

2. TCP 四次分手過程

初始化狀態(tài)：客戶端和服務(wù)端都在連接狀態(tài)，接下來開始進(jìn)行四次分手?jǐn)嚅_連接操作。

第一次分手：第一次分手無論是客戶端還是服務(wù)端都可以發(fā)起，因?yàn)?TCP 是全雙工的。

假如客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)送完畢，發(fā)送FIN = 1 告訴服務(wù)端，客戶端所有數(shù)據(jù)已經(jīng)全發(fā)完了，服務(wù)端你可以關(guān)閉接收了，但是如果你們服務(wù)端有數(shù)據(jù)要發(fā)給客戶端，客戶端照樣可以接收的。此時(shí)客戶端處于FIN = 1等待服務(wù)端確認(rèn)釋放連接狀態(tài)。

第二次分手：服務(wù)端接收到客戶端的釋放請(qǐng)求連接之后，知道客戶端沒有數(shù)據(jù)要發(fā)給自己了，然后服務(wù)端發(fā)送ACK = 1告訴客戶端受到你發(fā)給我的信息，此時(shí)服務(wù)端處于 CLOSE_WAIT 等待關(guān)閉狀態(tài)。

第三次分手：此時(shí)服務(wù)端向客戶端把所有的數(shù)據(jù)發(fā)送完了，然后發(fā)送一個(gè)FIN = 1，用于告訴客戶端，服務(wù)端的所有數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，客戶端你也可以關(guān)閉接受數(shù)據(jù)連接了。此時(shí)服務(wù)端狀態(tài)處于LAT_ACK狀態(tài)，來等待確認(rèn)客戶端是否收到了自己的請(qǐng)求。

第四次分手：此時(shí)如果客戶端收到了服務(wù)端發(fā)送完的信息之后，就發(fā)送ACK = 1，告訴服務(wù)端，客戶端已經(jīng)收到了你的信息。但是我們發(fā)現(xiàn)上圖中有一個(gè) 2 MSL 的延遲等待。

3. 為什要有 2 MSL 等待延遲?

對(duì)應(yīng)這樣一種情況，最后客戶端發(fā)送的ACK = 1給服務(wù)端的過程中丟失了，服務(wù)端沒收到，服務(wù)端怎么認(rèn)為的?我已經(jīng)發(fā)送完數(shù)據(jù)了，怎么客戶端沒回應(yīng)我?是不是中途丟失了?然后服務(wù)端再次發(fā)起斷開連接的請(qǐng)求，一個(gè)來回就是2MSL，這里的兩個(gè)來回由那一個(gè)來回組成的?

客戶端給服務(wù)端發(fā)送的ACK = 1丟失，服務(wù)端等待 1MSL沒收到，然后重新發(fā)送消息需要1MSL。如果再次接收到服務(wù)端的消息，則重啟2MSL計(jì)時(shí)器，發(fā)送確認(rèn)請(qǐng)求。客戶端只需等待2MSL，如果沒有再次收到服務(wù)端的消息，就說明服務(wù)端已經(jīng)接收到自己確認(rèn)消息;此時(shí)雙方都關(guān)閉的連接，TCP 四次分手完畢。

4. 如果雙方建立連接，一方出問題怎么辦?

如果雙方建立連接，一方出問題怎么辦?為了防止出現(xiàn)上述戀愛故事中千年等一回的情況，已經(jīng)建立連接，但是服務(wù)端一直等待接收，發(fā)送端出現(xiàn)問題一直不能發(fā)送。

所以設(shè)計(jì)一個(gè)保活的計(jì)時(shí)器，如果一方出現(xiàn)問題，另一方過了這個(gè)計(jì)時(shí)器的時(shí)間，就發(fā)送試探報(bào)文，以后每隔 75 秒發(fā)送一次。若一連發(fā)送10個(gè)探測(cè)報(bào)文仍然沒反應(yīng)，服務(wù)器就認(rèn)為客戶端出了故障，接著就關(guān)閉連接。

小結(jié)

今天用動(dòng)畫的形式給你女(男)朋友講了 TCP 四次分手的過程，文章的內(nèi)容以及展現(xiàn)形式是最基礎(chǔ)的內(nèi)容。

最后小鹿為大家整理的三次握手和四次分手整張圖，如下：

盡然文章看完了，再看點(diǎn)一下吧，最后希望你和你的女朋友永遠(yuǎn)三次握手，永不四次分手。