傳輸層 TCP 三次握手與四次揮手：你真的理解了嗎？

當你打電話給朋友，不能上來就直接聊吧？總得先確認對方在線，否則就是自言自語。

TCP 連線也是一樣，得先握手，後通訊：

你：餵，在嗎？ （SYN）
朋友：在啊，你呢？ （SYN+ACK）
你：OK，開始聊天！ （ACK）
斷開時，也得揮手道別，否則可能對方還在等你繼續說話。

一、TCP 三次握手
來看一下 TCP 連線建立的完整流程：

(1) 第一次握手：客戶端發送 SYN 封包，表示“我要建立連線”，同時攜帶一個初始序號 seq = x。

(2) 第二次握手：伺服器收到 SYN 後，回應一個 SYN-ACK，表示“我收到了你的請求，並且我也準備好了”，同時附帶自己的初始序號 seq = y，以及對客戶端 seq = x 的確認 ack = x + 1。

(3) 第三次握手：客戶端收到伺服器的 SYN-ACK，發送 ACK 確認“好的，我們可以通信了”，並且 ack = y + 1，至此連接建立。


為什麼是三次握手？一次兩次不行嗎

防止歷史連接的影響：如果採用二次握手，伺服器收到 SYN 後直接建立連接，但客戶端的 SYN 可能是網路延遲後重複到達的“舊請求”，這會導致伺服器錯誤地建立無效連接，而三次握手可以避免這一問題。
確保雙方的收發能力：第三次握手讓客戶端確認了伺服器的接收和傳送能力，避免了「盲目同意」的情況。
二、TCP 四次揮手
如果說三次握手是“戀愛的開始”，那麼四次揮手就是“分手的全過程”——理性且克制，既保證對方準備好，也不給彼此拖泥帶水的機會。



第一次揮手：客戶端不想再發送資料了，向伺服器發送 FIN（Finish）請求，表示「我準備關閉連線了」。
第二次揮手： 伺服器收到 FIN 後，回覆一個 ACK，表示「我知道你要關閉了，但我這邊可能還有些資料沒處理完」。
第三次揮手： 伺服器處理完資料後，也發送一個 FIN，表示「好了，我也不發送資料了」。
第四次揮手： 用戶端收到伺服器的 FIN 後，回覆 ACK，並進入 TIME_WAIT 狀態，確保伺服器收到 ACK 後才徹底關閉連線。


為什麼是四次揮手？

TCP 是全雙工通訊：資料的發送和接收是分開的，每一方都要單獨關閉自己的資料流，因此需要兩對 FIN-ACK 進行確認。
TIME_WAIT 機制：客戶端在最後進入 TIME_WAIT 狀態，確保伺服器收到 ACK，防止「最後的再見」遺失。