为什么 TCP 连接终止需要 4 个步骤？答案

【问题标题】：Why does TCP connection termination require 4 steps?为什么 TCP 连接终止需要 4 个步骤？
【发布时间】：2020-02-24 16:47:08
【问题描述】：

所以基本上，我被问到这个问题是为了面试。问题是：

为什么 TCP 连接终止需要 4 个步骤？

来自this我知道，FIN和ACK需要双方发送才能完成终止，但另一个我无法回答的后续问题是为什么服务器必须发送2条消息（每条只有FIN 和 ACK 位分别设置）。

为什么不能一起做呢？

【问题讨论】：

来自一侧的 FIN 只是简单地告诉另一侧它已完成发送，但它仍然愿意收听。另一方对此表示赞同。当对方发送完毕时，它会发送一个 FIN 告诉对方它现在已经完成发送，并且第一方 ACKs 。如果一侧完成了发送和监听，它会发送一个 RST 立即关闭连接。

标签： networking tcp

【解决方案1】：

为什么不能一起做呢？

它可以一起完成，这实际上是实践中常见的情况，即

-> FIN
<- FIN, ACK to FIN
-> ACK to FIN

但也可以单独完成，尤其是当对端没有立即关闭但仍然发送数据时：

-> FIN
<- DATA, ACK to FIN
.... <- more DATA (+ again ACK to FIN)
<- FIN (+ again ACK to FIN)
-> ACK to FIN

【讨论】：

【解决方案2】：

关闭是一个操作，意思是“我没有更多数据要发送”。参考RFC793。

         TCP A                                                TCP B
  1.     ESTABLISHED                                          ESTABLISHED

  2.     (Close)
         FIN-WAIT-1  --> <SEQ=100><ACK=300><CTL=FIN,ACK>  --> CLOSE-WAIT

  3.     FIN-WAIT-2  <-- <SEQ=300><ACK=101><CTL=ACK>      <-- CLOSE-WAIT

  4.                                                          (Close)
         TIME-WAIT   <-- <SEQ=300><ACK=101><CTL=FIN,ACK>  <-- LAST-ACK

  5.     TIME-WAIT   --> <SEQ=101><ACK=301><CTL=ACK>      --> CLOSED

  6.     (2 MSL)
         CLOSED

所以你可以看到客户端在第2步时已经没有数据要发送，但服务器直到第4步才有数据要发送。服务器需要另一个 FIN 来告诉客户端“我没有数据要发送”。这就是为什么它不能像 TCP 连接一样通过 3 个步骤工作。

【讨论】：