一、斷開連接過程

由于TCP連接是全雙工的，因此每個方向都必須單獨關閉。客戶端在數據發送完畢後發送一個結束數據段FIN，且服務端也返回確認數據段ACK，此時結束了客戶端到服務端的連接；然後客戶端接收到服務端發送的FIN，且服務端也收到了客戶端發送的ACK之後，自此雙方的數據通信完全結束。簡單說來是 "先關讀，後關寫"，一共需要四個階段：服務器讀通道關閉->客戶機寫通道關閉->客戶機讀通道關閉->服務器寫通道關閉。

4次揮手中的每次"揮手"（即報文交換）都是對之前動作的確認，確保了數據的可靠傳輸直到連接完全關閉。例如，客戶端發送FIN後進入FIN-WAIT-1狀態，等待服務端的ACK；服務端收到FIN後發送ACK，並進入CLOSE-WAIT狀態繼續發送剩余數據，之後再發送FIN；客戶端收到ACK後進入FIN-WAIT-2狀態，收到服務端的FIN後發送最後一個ACK，並進入TIME-WAIT狀態等待可能滯後的服務端數據報文，確認沒有未送達的數據後，連接最終關閉。

二、需要4次揮手的原因

1.雙方均可主動關閉：

與三次握手類似，4次揮手確保了雙方都能夠有序地關閉連接。雙方都可以主動發起關閉連接的過程。

2.確認數據接收：

通過4次揮手過程中的ACK報文，每一方都確認收到了對方的FIN報文，確保了數據被可靠傳輸。

3.避免數據丟失：

在關閉連接之前，必須保證已經發送的數據被對方接收，同時也要允許對方發送的數據被本端接收。4次揮手過程提供了這樣的機制，確保數據不會因爲連接的關閉而丟失。

4.全雙工通信：

TCP是全雙工協議，意味著數據可以在兩個方向上同時傳輸。因此，每個方向上的連接都需要獨立關閉。每個方向上都要經曆一次"我已完成發送"（FIN，Finish）的信號交換和對方對此的確認（ACK，Acknowledgment）。由于關閉連接涉及兩個方向，所以至少需要兩次這樣的信號交換，總共4次揮手。這就是爲什麽需要兩次FIN和兩次ACK的原因。

5.關閉順序的靈活性： 任一端（客戶端或服務端）都可以主動發起關閉連接的請求。當一方（例如客戶端）完成數據發送並准備關閉連接時，它會發送一個FIN報文給另一方（服務端）。服務端收到FIN後，確認已收到（發送ACK），但此時服務端可能還在發送數據或需要一些時間來清理資源。服務端完成數據發送後，也會發送自己的FIN報文給客戶端，客戶端再回複ACK確認。這種雙向的關閉過程確保雙方都同意關閉，並且各自的數據傳輸都已經結束。

6.等待足夠時間：

在第4次揮手中，最初發送FIN報文的一方在發送ACK報文後，需要等待一段時間2*MSL（MSL:Maximum Segment  Lifetime報文段最大生存時間，它是任何報文段被丟棄前在網絡內的最長時間），以確保對方收到了這個ACK報文。這個過程稱爲TIME_WAIT狀態，它有助于確保遠程端正確關閉連接，並允許遲到的數據包到達。

7.資源釋放：

4次揮手過程還負責適當地釋放在建立連接時分配的資源，如端口號、內存緩沖區等。

8.保持一致性：

4次揮手保持了與三次握手過程的一致性。雖然它們的目的不同（三次握手用于建立連接，4次揮手用于斷開連接），但都是爲了保證TCP連接的可靠性和穩定性。

三、總結

總的來說，4次揮手是TCP協議爲了確保連接可靠、有序地關閉而設計的，它允許雙方都能完成數據的發送和確認，避免了數據丟失，並且確保了資源的合理釋放。

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