在网络世界里，任何可靠的数据传输都始于连接，终于告别。TCP（传输控制协议）作为互联网的基石，其三次握手建立连接与四次挥手终止连接的过程，不仅是网络技术的核心，更是软考网络工程师、系统架构设计师等多个科目的绝对高频考点。本文将为你纵向拆解这一核心机制，从定义到状态变迁，从实战场景到真题解析，助你在2025年及2026年的备考中精准把握，一击即中。
一、 定义与核心：理解TCP连接的本质
TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。“面向连接”意味着在数据传输前，双方必须共同建立一条虚拟的通信链路，并在结束后协商释放它。三次握手就是建立这条可靠逻辑连接的过程，而四次挥手则是优雅终止连接的过程。其核心思想在于全双工通信的确认机制：双方都需要明确知道“我能发给你”和“我能收到你的”，并通过序列号（SEQ）和确认号（ACK） 来实现数据的顺序与完整性保障。简单来说，握手是为了同步初始序列号并确认通信能力，挥手则是为了双方都安全、无遗漏地关闭数据通道。
二、 三次握手深度拆解：步步为营建立信任
三次握手的目标是同步序列号，交换初始窗口大小，建立双向连接。
第一次握手（SYN）：客户端发送一个TCP报文，其中SYN标志位设为1，并随机生成一个初始序列号seq=x。此时客户端进入 SYN-SENT（同步已发送） 状态。
第二次握手（SYN+ACK）：服务器收到SYN报文后，必须进行确认。它回送一个报文，其中 SYN和ACK标志位均设为1，确认号ack=x+1，同时也为自己随机生成一个序列号seq=y。服务器进入 SYN-RCVD（同步已收到） 状态。
第三次握手（ACK）：客户端收到服务器的SYN+ACK报文后，对服务器的SYN进行确认。它发送一个ACK报文，ACK=1，确认号ack=y+1，序列号seq=x+1。此报文发送完毕后，客户端和服务器都进入 ESTABLISHED（已建立连接） 状态，可以开始传输数据。核心考点：SYN和ACK标志位的变化、初始序列号的随机性、各阶段的状态名称。记住，握手的核心是两次SYN（提议与同意）和围绕它们的ACK确认。
mindmap
root(TCP连接状态核心变迁)
连接建立 (三次握手)
客户端: CLOSED -> SYN-SENT
服务器: LISTEN -> SYN-RCVD
完成: 双方进入 ESTABLISHED
连接终止 (四次挥手)
主动方: ESTABLISHED -> FIN-WAIT-1
被动方: ESTABLISHED -> CLOSE-WAIT
主动方: FIN-WAIT-1 -> FIN-WAIT-2 -> TIME-WAIT
被动方: CLOSE-WAIT -> LAST-ACK -> CLOSED三、 四次挥手流程剖析：好聚好散的优雅告别
由于TCP是全双工的，每个方向必须单独关闭。四次挥手是双方各自关闭自己数据通道的过程。
第一次挥手（FIN）：主动关闭方（例如客户端）发送一个FIN报文，FIN=1，序列号为之前传送数据的最后一个字节序号加1（假设为seq=u）。客户端进入 FIN-WAIT-1（终止等待1） 状态。
第二次挥手（ACK）：服务器收到FIN后，立即发回一个ACK确认报文，ACK=1，确认号ack=u+1，并携带自己的序列号seq=v。服务器进入 CLOSE-WAIT（关闭等待） 状态。客户端收到ACK后，进入 FIN-WAIT-2（终止等待2） 状态。此时，从服务器到客户端的连接尚未关闭，服务器仍可发送数据。
第三次挥手（FIN）：当服务器也没有数据要发送时，它发送自己的FIN报文，FIN=1，序列号seq=w（可能等于v，也可能因为又发送了数据而增加）。服务器进入 LAST-ACK（最后确认） 状态。
第四次挥手（ACK）：客户端收到服务器的FIN后，必须发出确认，ACK=1，确认号ack=w+1。随后客户端进入 TIME-WAIT（时间等待） 状态。等待2MSL（最长报文段寿命的两倍）时间后，客户端才进入CLOSED状态。服务器在收到这个ACK后，立即进入CLOSED状态。核心考点：理解为什么需要四次（全双工，两个方向的独立关闭）、TIME-WAIT状态的作用与时长（防止最后一个ACK丢失导致服务器无法正常关闭；允许旧的重复报文在网络中消散）。
gantt
title TCP四次挥手过程时间线与依赖关系
dateFormat HH:mm
axisFormat %H:%M
section 主动关闭方 (如客户端)
发送FIN，进入FIN-WAIT-1 :a1, 00:00, 1m
收到ACK，进入FIN-WAIT-2 :a2, after a1, 1m
收到FIN，发送ACK，进入TIME-WAIT :a3, after a2, 1m
等待2MSL后进入CLOSED :a4, after a3, 4m
section 被动关闭方 (如服务器)
收到FIN，发送ACK，进入CLOSE-WAIT :b1, after a1, 1m
准备关闭，发送FIN，进入LAST-ACK :b2, after b1, 3m
收到ACK，进入CLOSED :b3, after a3, 1m四、 实战应用与高频考点提炼
死记硬背状态图容易混淆，结合场景才能真正理解：
运维场景：服务器出现大量CLOSE_WAIT状态连接，通常是因为你的应用程序（服务器端）在收到对方的FIN后，没有及时关闭对应的Socket并调用close方法，导致连接一直卡在这个状态，是资源泄漏的典型表现。
安全与性能：SYN Flood攻击就是利用三次握手原理，伪造源IP发送大量SYN包，消耗服务器的SYN_RCVD连接队列资源。防御方法如启用SYN Cookie。
TIME_WAIT过多：在高并发短连接的服务器上（如反向代理服务器），可能主动关闭大量连接，导致端口资源被TIME_WAIT状态占用。优化方式包括调整内核参数（如net.ipv4.tcp_tw_reuse，需谨慎）、或改变连接关闭策略（让客户端主动关闭）。
真题核心：软考中，此知识点极少单独考查概念填空，而是融入场景分析、故障排查、协议原理比较中。例如，给定网络抓包序列，让你判断连接状态、分析异常原因。
五、 典型真题与衍生知识
下面通过一道经典真题，感受其考查深度：
题干：TCP会话通过（）次握手来建立连接。其中第一次握手：源主机发送一个同步标志位SYN=（）的TCP数据段。源主机进入（）状态。第二次握手：目标主机接收到SYN包后发回确认数据报文。该数据报文ACK=（）。此时目标主机进入（）状态，源主机进入（）状态。而TCP释放连接可以分为（作答本题）步进行。选项：A 二、B 三、C 四、D 五正确答案：B答案解析：TCP连接通过三次握手建立。第一次握手SYN=1，客户端进入SYN-SENT状态；第二次握手ACK=1（确认）且SYN=1（同步），服务器进入SYN-RCVD状态，客户端收到后进入ESTABLISHED状态；第三次握手客户端发送ACK=1确认。连接释放为四次挥手。所属试卷：2018年5月网络工程师上午模拟题（一）题目所属科目：网络工程师题目所考的章节知识点：网络基础理论、传输层TCP协议
衍生知识：围绕TCP连接管理，常关联考查UDP无连接的对比、端口号的作用、滑动窗口流量控制机制等。在2025年的复习中，务必形成知识网络，理解TCP如何通过连接管理、确认重传、流量控制、拥塞控制共同实现其可靠性。
备战2026年建议：不要孤立记忆“三次”和“四次”的数字，而要理解其背后的全双工通信模型和状态机转换逻辑。动手在Wireshark等工具中抓包分析一次完整的HTTP请求（基于TCP），观察SEQ/ACK的变化，是最高效的学习方法。将本章节与“网络故障排查”、“服务器性能优化”等实战主题结合，方能在2026年的考试中以不变应万变。