TCP 通信流程图

下面给出一个详细的 TCP 通信流程图，演示 客户端（Client） 与 服务器（Server） 之间通过 TCP 协议进行通信时的各个步骤。这里假设：

• 服务器 IP：192.168.1.100，监听 80 端口
• 客户端 IP：192.168.1.200，使用随机分配的端口（示例中为 50000）

下面的流程图按 三次握手、数据交互、四次挥手 的顺序展示。为便于阅读，采用 ASCII 画出大致示意。

┌─────────────────────┐               ┌─────────────────────┐
│                     │               │                     │
│   Client (C)        │               │   Server (S)        │
│   IP: 192.168.1.200 │               │   IP: 192.168.1.100 │
│   Port: 50000 (随机)│               │   Port: 80 (固定)   │
│                     │               │                     │
└─────────┬───────────┘               └─────────┬───────────┘
          │                                       │
          │         1. TCP 三次握手 - 第一次握手  │
          │         C → S: 发送 SYN (同步序列号)   │
          │───────────────────────────────────────>│
          │                                       │
          │        2. TCP 三次握手 - 第二次握手    │
          │        S → C: 返回 SYN + ACK          │
          │<───────────────────────────────────────│
          │                                       │
          │        3. TCP 三次握手 - 第三次握手    │
          │        C → S: 发送 ACK                │
          │───────────────────────────────────────>│
          │                                       │
          │ ┌-----------------------------------┐ │
          │ │   <--- 连接建立 (握手完成)  --->   │ │
          │ └-----------------------------------┘ │
          │                                       │
          │                                       │
          │     4. 发送数据 (C → S)               │
          │     例如: HTTP GET 请求               │
          │───────────────────────────────────────>│
          │                                       │
          │     5. 接收数据 (S → C)               │
          │     例如: HTTP 200 OK + 网页内容       │
          │<───────────────────────────────────────│
          │                                       │
          │       (此过程可以多次进行)            │
          │                                       │
          │ ┌-----------------------------------┐ │
          │ │       <--- 数据交互阶段  --->     │ │
          │ └-----------------------------------┘ │
          │                                       │
          │        6. TCP 四次挥手 - 第一次       │
          │        C → S: 发送 FIN               │
          │───────────────────────────────────────>│
          │                                       │
          │       7. TCP 四次挥手 - 第二次        │
          │       S → C: 返回 ACK                │
          │<───────────────────────────────────────│
          │                                       │
          │       8. TCP 四次挥手 - 第三次        │
          │       S → C: 发送 FIN                │
          │<───────────────────────────────────────│
          │                                       │
          │       9. TCP 四次挥手 - 第四次        │
          │       C → S: 返回 ACK                │
          │───────────────────────────────────────>│
          │                                       │
          │ ┌-----------------------------------┐ │
          │ │     <--- 连接断开 (挥手完成) ---> │ │
          │ └-----------------------------------┘ │
          │                                       │
┌─────────▼───────────┐               ┌─────────▼───────────┐
│                     │               │                     │
│  Client 断开完成    │               │  Server 断开完成    │
└─────────────────────┘               └─────────────────────┘

流程说明

1. 三次握手 (连接建立)

   • 第一次握手：客户端向服务器发送 SYN 包，表示“我要建立连接”。
   • 第二次握手：服务器收到后，向客户端返回 SYN + ACK，表示“同意并确认连接”。
   • 第三次握手：客户端再给服务器发送 ACK，确认握手成功。此后，TCP 连接正式建立。

2. 数据交互 (请求/响应)

   • 连接建立后，客户端可以向服务器发送数据（例如 HTTP GET 请求）。
   • 服务器处理请求后，返回给客户端所需的数据（例如 HTTP 响应）。
   • 数据交互阶段 可以进行多次请求和响应，直到一方决定关闭连接。

3. 四次挥手 (断开连接)

   • 第一次：客户端发送 FIN，表示“我没有数据要发了，可以关闭了”。
   • 第二次：服务器返回 ACK，表示“我知道了，你先别走，我也可能还有数据要发”。
   • 第三次：服务器发送 FIN，表示“我也没有数据要发了，可以关闭了”。
   • 第四次：客户端最后一次返回 ACK，表示“确认断开”。至此，连接完全关闭。

其他要点

1. 端口分配

   • 服务器端口通常固定（如 Web 服务器使用 80 或 443）
   • 客户端端口随机分配（如 50000），由操作系统自动决定。

2. TCP 的特性

   • 有序传输、可靠传输：通过序列号和确认机制保证数据完整
   • 拥塞控制、流量控制：确保在网络高负载时减少丢包、拥塞

3. UDP 的区别

   • UDP 不需要三次握手，也没有四次挥手
   • 数据发送不可靠，但速度快、延迟低，适合视频直播、在线游戏、语音通话等场景

4. 网络安全与防火墙

   • 防火墙可根据端口号（如 80、443）决定是否允许流量通过
   • 服务器仅开放必要端口，可以减少被攻击风险

以上流程图展示了典型的 TCP 通信过程。如果需要更加具体的代码示例、协议细节或者其他场景（例如 UDP、WebSocket、反向连接等），请告诉我！