在网络通信过程中，HTTP请求为何需要3次握手和4次挥手？这主要是为了保证数据传输的可靠性、确保连接的建立和断开均按照既定的协议进行。具体的原因是：在建立连接时，3次握手可以确认双方的接收与发送能力都是正常的；而在断开连接时，4次挥手则是因为TCP连接是全双工的、确保双方数据都能发送完毕再关闭连接。
TCP协议下，3次握手的过程可以详细描述：
- 客户端发送一个带有SYN标志的数据包到服务器以建立连接。
- 服务器接收客户端的数据包，并返回一个带有SYN/ACK标志的数据包以示响应。
- 客户端接收到服务器的SYN/ACK包后，会发送一个ACK包作为回应，完成连接建立。
这个过程是为了确保双方的接收和发送功能正常，防止由于网络延迟导致的已失效连接请求被服务器误认为是新的连接请求，造成资源浪费。
一、为何http请求需要三次握手
- 验证客户端的发送能力。当客户端向服务器发送SYN时，它表明客户端的发送能力是正常的。
- 验证服务器的发送与接收能力。服务器响应SYN/ACK之后，表明它的接收能力和发送能力都是正常的。
- 验证客户端的接收能力。当客户端回复ACK后，确认了它的接收能力也是正常的。这样，一个稳定的连接就建立了，数据可以开始传输。
这个机制有效避免了失效的连接请求造成的资源浪费，同时也防止了潜在的安全风险。
二、为何http请求需要四次挥手
- 客户端或服务器均可主动发起关闭连接。当一方完成数据发送，它会向另一方发送FIN包。
- 服务器确认客户端的关闭请求。服务器收到客户端的FIN包后，会发送ACK包作为应答，并等待服务器端数据的发送完毕。
- 服务器向客户端发送关闭连接请求。当服务器数据发送完毕后，会向客户端发送FIN包。
- 客户端确认服务器的关闭请求。客户端接收到服务器的FIN包后，会回送一个ACK包作为回应，然后等待足够时间以确保服务器接收到ACK包。
TCP使用四次挥手是因为当服务端收到客户端的FIN，仅表示客户端已经没有数据发送了，但服务端若还有数据发送，需要等待数据发送完成后才能发送FIN给客户端，因此需要四步操作来安全断开全双工通信连接。
三、三次握手详细流程分析
- 第一次握手分析。当客户端发出连接请求后，服务器处于LISTEN状态，客户端处于SYN_SENT状态。
- 第二次握手分析。服务器在收到客户端的SYN包后，会进入SYN_RECV状态，发送SYN/ACK包告诉客户端"我已准备好接收数据"。
- 第三次握手分析。客户端收到SYN/ACK后，会发送ACK包并进入ESTABLISHED状态，服务器收到ACK后也进入ESTABLISHED状态，此时连接正式建立。
四、四次挥手详细流程分析
- 主动关闭方的挥手过程。通常是客户端发送FIN进行挥手，此时主动关闭的一方会进入FIN_WAIT_1状态。
- 被动关闭方的响应。服务器收到FIN后，发送ACK包并进入CLOSE_WAIT状态，此时客户端进入FIN_WAIT_2状态，等待服务器结束传输数据。
- 被动关闭方的挥手过程。服务器完成数据处理和传输后，发送FIN给客户端，并进入LAST_ACK状态。
- 挥手完成。客户端收到FIN后进入TIME_WAIT状态，发送ACK包后等待足够时间确保服务器收到，最终双方完成连接关闭。
三次握手和四次挥手是TCP/IP协议为了在不可靠的互联网上创建一个可靠的端到端连接而设计的机制。这个过程足够简单以保持通信的高效性，并足够复杂以应对网络连接过程中可能出现的各种问题。
相关问答FAQs：
1. 为什么http请求要进行三次握手？
三次握手是为了在建立TCP连接时确保双方的通信能力和同步状态。这个过程包括客户端发送一个请求连接的消息给服务器，服务器收到请求后回复确认，然后客户端再次回复确认。通过三次握手，双方可以确保能够互相收发数据，并且双方都能确认彼此的通信能力。
2. 为什么http请求要进行四次挥手？
四次挥手是为了在断开TCP连接时确保双方的通信状态同步。这个过程包括客户端发送一个请求断开连接的消息给服务器，服务器收到请求后回复确认，然后服务器再发送一个请求断开连接的消息给客户端，客户端收到请求后回复确认。通过四次挥手，双方可以确保彼此都知道连接已经断开，避免可能的数据丢失或混乱。
3. http请求的三次握手与四次挥手有何作用？
三次握手和四次挥手是TCP协议中的重要步骤，它们起着以下作用：
- 确保通信的稳定性：通过三次握手，客户端和服务器能够确认彼此的通信能力，并同步通信状态，确保双方都能正常收发数据。
- 防止失效连接占用资源：通过四次挥手，双方可以明确地告知对方连接已经断开，以便及时释放占用的资源，避免无效的连接对系统和网络造成负担。
- 提高数据的完整性：三次握手和四次挥手过程中的确认消息可以确保数据的可靠传输，避免数据的丢失和混乱，保证通信的准确性。
