TCP三次握手和四次挥手

如果不了解TCP报文的格式可以点击这里

三次握手

第一次握手：由客户端主动发起连接建立请求，发送数据包，将SYN置为 1 ，通常叫做发送SYN包，并且随机产生一个值：seq = J，然后将数据包发送给服务端，客户端进入SYN_SENT状态，等待服务端的确认

第二次握手： 服务端收到SYN报文，对该报文进行回复，将报文的标志位SYN和ACK都置为 1 ，确认应答序号ack = J + 1，同样随机产生一个值seq = K，将数据报发送给客户端，服务端进入SYN_RCVD的状态

第三次握手： 客户端接收到数据包之后检查ACK是否为 1 、ack是否为J + 1，如果正确，那么将ACK位置 1 ，ACK = K + 1，然后发送给服务端，此时客户端的状态变为ESTABLISHED，数据报到服务端，经过同样的检测，如果正确，服务端也变为ESTABLISHED，此时可以正常交换数据通信

简单的说：三次握手由客户端发起，客户端发送一个SYN包，服务端发送一个SYN+ACK包，客户端再发送一个ACK包，三次握手建立成功

第一次挥手： 客户端发送一个FIN包来断开连接，并停止数据发送，客户端进入FIN_WAIT_1状态。
注意：TCP规定，FIN报文段即使不携带数据，也需要消耗掉一个序列号

第二次挥手： 服务端收到一个FIN包，回复一个ACK，确认序号需要进行加一操作，因为FIN包需要消耗一个序号。此时客户端进入CLOSE_WAIT转态，此时服务端依旧可以进行数据的发送，客户端依然有数据到来是要接收的，这个状态需要持续一段时间，这个时间就是CLOSE_WAIT状态的持续时间。
客户端接收到服务端的确认请求之后客户端进入FIN_WAIT_2状态，等待服务端发送FIN包

第三次挥手： 服务端将最后的数据都发送给客户端，然后发送一个FIN包，随即进入LAST_ACK状态

第四次挥手： 客户端收到来自服务端的FIN包，需要发出确认包，当确认包发出之后状态变为TIME_WAIT
注意：这个时候TCP连接还没有释放，需要经过 2 * MSL个时间才能释放，这个时候才进入CLOSED的状态
服务端只要收到了来自客户端的ACK包，就进入CLOSED的状态

思考为什么建立连接是三次，不是 俩次？
Client发送一个SYN请求包，Server回复一个ACK确认包，这不就建立好连接了吗？是的，这样可以建立连接，但是并不安全，比如说这个情况：
一、Client发送了一个SYN请求报文，但是由于网络拥塞，导致SYN包在网络中滞留了很久，而Client并没有进行一个SYN的重传，那么这个SYN包就作废了，而在作废之后到到Server，Server会当做是Client发来的请求，然后回复一个ACK，此时Server认为连接建立好了，而Client收到ACK并不会理睬，Server还在等着接受数据就会浪费一定的资源。
二、当Server收到SYN包回复一个ACK之后认为连接建立成功，但是如果ACK数据报丢失，那么连接并没有建立，只是Client单方面的认为连接建立成功了。

所以说，建立连接需要三次才能保证连接建立成功。

思考为什么挥手需要四次呢？
因为当Client发送一个FIN包断开连接的时候，但是Server并不一定也想要断开连接，Server会先回复一个ACK，然后继续发送自己的数据，当Server的全部数据都发送完毕之后，会主动给Client发送一个FIN包表示，我的数据也发送完毕了，现在可以断开连接了，收到来自Client的ACK之后，双方进入CLOSED状态。