龙芯k - 走马观碑组MPU驱动移植

先回顾:三次握手(建立连接)核心流程(实际版)

为了让挥手流程衔接更顺畅,咱们先快速回顾三次握手的实际核心,避免上下文脱节:

第一步(客户端→服务器):客户端发SYN报文发起连接,内核分配临时端口、创建TCB,状态从CLOSED→SYN-SENT;

第二步(服务器→客户端):服务器收SYN后发SYN+ACK报文回应,创建TCB,状态从LISTEN→SYN-RCVD;

第三步(客户端→服务器):客户端收SYN+ACK后发ACK报文(可带数据),状态从SYN-SENT→ESTABLISHED;服务器收ACK后状态→ESTABLISHED,连接正式建立。

连接建立后,双方就可以愉快传输数据了。而当数据传完要关闭连接时,因为TCP是"全双工通信"(双方可同时发数据),不能像建立连接那样简化为三次,必须通过四次交互确认双方都不再发数据,这就是四次挥手的由来。

前置补充:四次挥手的核心前提与关键概念

挥手前先明确两个核心点,避免理解偏差:

  1. 全双工通信与关闭逻辑

TCP是全双工协议,客户端和服务器可同时发送数据。因此关闭连接时,要分别确认"客户端→服务器"和"服务器→客户端"两个方向的数据流都已终止,不能一次性关闭双向连接。

  1. 新增标记位(FIN)与状态

挥手过程除了用到ACK标记位,还会用到新的标记位FIN(Finish,结束),同时涉及几个新的TCP状态,核心如下:

【FIN=1】:表示发送方已无数据要发,请求关闭自己这边的数据流;

【FIN-WAIT-1】:发送FIN后等待对方ACK的状态;

【CLOSE-WAIT】:收到对方FIN后,确认关闭请求,等待自己这边数据发完再发FIN;

【TIME-WAIT】:客户端最后发完ACK后,等待2MSL(报文最大生存时间),确保对方收到FIN的ACK,避免报文丢失导致重发。

四次挥手全流程:社恐式告别+实际底层交互

咱们依然以"手机退出微信"为例,一边用通俗对话理解逻辑,一边补充操作系统内核、报文交互等实际细节,兼顾易懂性与技术深度。

第一步:主动方发起告别请求(FIN+ACK报文,主动关闭)

场景:你点击微信退出登录,客户端(手机)作为主动关闭方,告知服务器"我这边数据发完了,要关连接了"。

实际行为:微信客户端程序调用close()接口,通知内核关闭连接。客户端内核做两件事:

停止发送新数据,将未发完的数据一次性发完,然后构造FIN+ACK报文(FIN=1表示关闭自身数据流,ACK=1确认之前收到的服务器数据),序号seq=u(u是客户端最后一次发数据的序号+1),确认号ack=v(v是服务器最后一次发数据的序号+1);

发送报文后,释放部分资源,仅保留接收数据的能力(防止服务器还有数据要发)。

拟人对话:客户端(温和):"服务器大佬,我这边数据都发完了,要关我这边的连接了(FIN=1),你之前发的内容我都收到了(ACK=1),你还有要发的吗?"

状态变化:客户端TCP状态从ESTABLISHED→FIN-WAIT-1,开始计时,等待服务器的ACK回应。

第二步:被动方确认告别请求(ACK报文,等待自身数据发完)

场景:微信服务器收到客户端的告别请求,先确认"收到了",同时继续处理自己这边未发完的数据(比如最后的登录状态同步)。

实际行为:服务器内核收到FIN+ACK报文后,校验序号、确认号无误,然后:

构造ACK报文(ACK=1),序号seq=v,确认号ack=u+1(告知客户端"你的FIN我收到了,你可以不用等我回应了");

发送ACK后,服务器不会立即关闭连接,而是继续发送自身未完成的数据,此时服务器仅关闭"客户端→服务器"的数据流,自身仍可向客户端发数据。

拟人对话:服务器(沉稳):"收到你的告别请求了(ACK=1),我这边还有点数据没发完,你先等我一下,发完了我再告诉你。"

状态变化:服务器TCP状态从ESTABLISHED→CLOSE-WAIT;客户端收到ACK后,状态从FIN-WAIT-1→FIN-WAIT-2,等待服务器发完数据后发起的FIN报文。

第三步:被动方发起告别请求(FIN+ACK报文,被动关闭)

场景:服务器发完所有数据,告知客户端"我这边也发完了,咱们可以彻底关连接了"。

实际行为:服务器发完剩余数据后,内核构造FIN+ACK报文(FIN=1表示关闭自身数据流,ACK=1确认之前的交互),序号seq=w(w是服务器最后一次发数据的序号+1),确认号ack=u+1(与第二步的ack一致,因为客户端此时已无数据发送),发送给客户端。

拟人对话:服务器(完成收尾):"我这边数据也发完了,要关我这边的连接了(FIN=1),你之前的消息我都收到了(ACK=1),咱们可以告别了。"

状态变化:服务器TCP状态从CLOSE-WAIT→LAST-ACK,开始计时,等待客户端的最终ACK确认。

第四步:主动方最终确认告别(ACK报文,等待超时)

场景:客户端收到服务器的告别请求,确认双方都无数据要发,给出最终回应,同时等待一段时间确保服务器收到回应。

实际行为:客户端内核收到FIN+ACK报文后,校验无误,然后:

构造ACK报文(ACK=1),序号seq=u+1,确认号ack=w+1(告知服务器"你的FIN我收到了,你可以安全关闭了"),发送给服务器;

发送ACK后,客户端不立即关闭连接,而是进入TIME-WAIT状态,等待2MSL(通常是2分钟左右),确保服务器能收到ACK(若服务器没收到,会重发FIN,客户端可再次回应)。等待超时后,释放所有资源和TCB。

拟人对话:客户端(放心):"收到你的告别了(ACK=1),我等一会儿再挂,确保你能收到我的回应,咱们下次见~"

状态变化:客户端TCP状态从FIN-WAIT-2→TIME-WAIT(等待2MSL)→CLOSED;服务器收到ACK后,状态从LAST-ACK→CLOSED,释放所有资源,至此双向连接完全关闭。

可视化流程图:三次握手+四次挥手全链路版

结合连接建立、数据传输、连接关闭的完整链路,用Mermaid图还原内核状态、报文交互全流程:

暂时无法在豆包文档外展示此内容

关键差异与核心疑问解答

  1. 为啥挥手要四次,握手却只要三次?

核心原因是"全双工通信"与"连接阶段的特殊性":

三次握手时,服务器的SYN(同步连接)和ACK(确认客户端)可以合并为一个SYN+ACK报文------因为此时服务器还没有数据要发,同步和确认可以一次性完成;

四次挥手时,服务器收到客户端的FIN后,不能立即发FIN(可能还有数据要发),只能先回一个ACK确认;等数据发完后,再单独发FIN,因此ACK和FIN无法合并,必须分成两步,导致总次数变为四次。

  1. TIME-WAIT状态为啥要等2MSL?

主要是两个目的,避免连接残留问题:

确保服务器收到最终ACK:若第四步的ACK丢失,服务器会在超时后重发FIN,2MSL的时间足够客户端收到重发的FIN并再次回应;

避免旧报文干扰新连接:2MSL是报文在网络中的最大生存时间,等待超时后,网络中该连接的所有旧报文都会失效,后续新连接用相同端口也不会被干扰。

  1. 常见坑点(实际场景补充)

【CLOSE-WAIT累积】:服务器处于CLOSE-WAIT状态时,若应用程序未及时调用close()发FIN,会导致连接资源泄露,大量CLOSE-WAIT状态会耗尽服务器端口;

【TIME-WAIT过多】:高并发场景下,客户端频繁关闭连接会产生大量TIME-WAIT状态,可通过调整内核参数(如缩短2MSL时间、开启端口复用)优化;

【半关闭连接】:若一方发了FIN但另一方还在发数据,发FIN的一方会拒绝接收数据,导致数据丢失,因此关闭连接前需确保双方都无数据要发。

总结:TCP连接的"始"与"终",核心都是"可靠"

TCP三次握手与四次挥手,本质都是围绕"可靠传输"设计的流程:三次握手通过双向确认,确保双方通信能力正常,为数据传输铺路;四次挥手通过分步确认,确保双向数据流都已终止,避免数据丢失或残留。玖斜睦寥

相关推荐
忐忑的哈密瓜6 小时前
.NET 诊断技巧 | 日志框架原理、手写日志框架学习
分享
端庄的台灯10 小时前
在超大数据集下 DuckDB 与 MySQL 查询速度对比
分享
冷傲的心情12 小时前
SEATA分布式事务——AT模式
分享
cC9ShpU8116 小时前
使用Spring AI Alibaba构建智能体Agent
分享
TbK3irmNj16 小时前
使用Spring AI Alibaba构建智能体Agent
分享
木斯佳13 天前
HarmonyOS 6 三方SDK对接:从半接模式看Share Kit原理——系统分享的运行机制与设计理念
设计模式·harmonyos·架构设计·分享·半接模式
橙露3 个月前
vscode最新版 绿色版 免费分享 下载
分享
我的golang之路果然有问题3 个月前
mysql 个人笔记导出之-数据库时间戳问题以及增删改查
数据库·笔记·学习·mysql·分享·个人笔记