TCP的“四次挥手“与TIME_WAIT状态详解
一、TCP的"四次挥手"过程
客户端
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建立完成状态：当客户端与服务器建立连接并完成数据传输后，客户端会发送完所有字节流。此时，携带最后一组字节流的数据段会将FIN标记位置1，标志着客户端的数据发送完毕，之后客户端进入到下一个状态。
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FIN_WAIT_1状态：在该状态下，客户端等待服务器回复ACK确认报文。一旦收到服务器的ACK应答，客户端将进入到下一个状态。
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FIN_WAIT_2状态：此时，客户端等待服务器发送FIN断开请求。当收到服务器的FIN断开请求后，客户端会回复ACK进行确认，并进入下一个状态。
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TIME_WAIT状态：客户端进入此状态后，会等待2MSL（Maximum Segment Lifetime，报文最大生存时间）时间。这段时间的设置有着重要的意义，将在后续部分详细阐述。等待2MSL时间后，客户端进入下一个状态。
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CLOSE状态：这是客户端的关闭状态，断开TCP的连接，释放掉所有TCP连接占用的资源。
服务器
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建立完成状态：服务器在与客户端建立连接并进行数据交互的过程中，处于建立完成状态。当收到客户端发送的FIN断开请求后，服务器将回复一个ACK确认报文，之后，服务器进入到下一个状态。
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CLOSED_WAIT状态：在该状态下，服务器等待自身字节流的发送。当服务器自身所有字节流传递完毕后，将发送一个FIN断开请求，之后进入到下一个状态。
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LAST_ACK状态：此时，服务器等待客户端进行最后的ACK应答。当收到客户端发送的ACK确认报文之后，服务器将进入下一个状态。
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CLOSE状态：这是服务器的关闭状态，断开TCP的连接，释放掉所有TCP连接占用的资源。
二、为什么要有TIME_WAIT状态
TIME_WAIT状态的存在主要是为了保证TCP会话可以正常关闭。其具体原因如下：
TIME_WAIT状态用于确保TCP会话正常关闭，一是保证客户端最后一个ACK报文可靠传输，若丢失可重传；二是避免历史报文干扰新连接，2MSL时间足够让旧数据报丢弃，且在可靠性和资源占用上较平衡。
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确保最后一个ACK报文的可靠传输：在TCP连接的断开过程中，客户端发送的最后一个ACK报文可能会丢失。如果设置TIME_WAIT状态，等待2MSL时间，就可以保证有足够的时间来等待对方重传ACK报文。因为一来一回正好两个MSL时间，这样可以确保TCP会话的正常断开。
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避免历史报文干扰新连接：设置2MSL时间，足以让两个方向上的数据报都丢弃。当出现新的连接时，不至于被历史报文造成数据错乱，从而保证了新连接的正确性和可靠性。
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防止资源占用过大：虽然需要等待2MSL时间，但如果设置过长的时间，会导致资源占用过大。因此，2MSL是一个相对合理的时间长度，在保证可靠性和避免资源浪费之间取得了平衡。
三、设置为2MSL时间的原因
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最后一个ACK报文丢失的重传机制：在TCP连接断开的过程中，客户端发送的最后一个ACK报文可能会丢失。如果设置为2MSL时间，可以保证有足够的时长等待对方重传。因为一来一回正好两个MSL时间，这样可以确保TCP会话的正常断开。
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确保两个方向上的数据报都丢弃：设置2MSL时间，足以让两个方向上的数据报都丢弃。当出现新的连接时，不至于被历史报文造成数据错乱，从而保证了新连接的正确性和可靠性。
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避免资源占用过大：如果设置的时间过长，会导致资源占用过大。2MSL是一个相对合理的时间长度，在保证可靠性和避免资源浪费之间取得了平衡。
综上所述，TCP的"四次挥手"过程以及TIME_WAIT状态的设置，都是为了确保TCP连接能够可靠、有序地断开，同时避免历史报文对新连接产生干扰，保证网络通信的稳定性和数据的完整性。