TCP连接和释放

一、TCP连接过程
1、TCP连接状态图

TCP的三次连接中，客户端是主动链接，服务器是被动连接，整个过程有三次数据报文段的传送，所以TCP建立过程又称为三次握手。
服务器进程先创建传输控制块TCB，准备接受接受客户进程的连接请求，然后服务器进程就处于LISTEN(收听)状态，等待客户端的连接请求。传输控制块TCB里面存储了每一个连接中的一些重要信息，比如：TCP连接表、到发送和接受缓存的指针，到重传队列的指针，当前的发送和接受序号。

2、连接的步骤
客户端的进程也是先创建传输控制块(TCB),然后向服务器发出连接请求报文段。这时首部中的同步位SYN=1，同时选择一个初始序号seq=x。TCP规定，SYN=1的报文段不能携带数据，但要消耗一个序号。这时客户进程进入SYN-SENT(同步已发送)状态。
服务器收到连接请求报文段后，如果同意连接，则向客户进程发送确认。在确认报文中，SYN=1，ACK=1，确认号是x+1，同时也为自己选择一个初始序号seq=y。这时服务器进程进入SYN-RCVD(同步收到)状态。
客户进程收到服务器的确认之后，还要再向服务器发出确认。确认报文段中，ACK=1，确认序号ack=y+1,而自己的序号是seq=x+1。TCP规定，ACK可以携带数据，但如果不携带数据的话则不消耗序号。
这时TCP连接建立，客户端进入连接状态(ESTABLISHED)。当服务器收到确认之后，也立即进入已连接(ESTABLISHED)状态。

3、为什么要第三次握手呢？？？
这主要是为了防止已失效的的连接请求报文段。
假设，客 户端发出连接请求报文段，但是该连接请求报文段 在某个网络节点中长时间滞留，导致客户端因为超时又发送第二个链接请求报文段 。第二个连接请求与服务器建立连接，而第一个连接请求报文段 以至于延误到连接释放以后才到达服务器。本来这个连接早已经失效了，如果只采用两次握手的话，服务器会误认为客户端又发送了一次连接请求，从而统一建立连接。所以，采用三次握手可以很好的避免这个问题。

二、TCP释放链接过程
1、TCP连接释放状态图

TCP释放链接的过程比较复杂，整个过程一般情况下有四次报文段的传输，所以又叫做四次挥手。数据通信结束后，通信的双方都可释放连接。

2、TCP连接释放步骤
客户端进程先向TCP发出连接释放报文段，并停止再次发送数据，主动关闭TCP连接，客户端把链接请求释放报文段首部的FIN置1。这时客户端TCP进入FIN-WAIT-1(终止等待1)状态，等待服务器的确认。TCP规定，FIN报文段即时不携带数据，他也消耗掉一个序号。
服务器收到连接释放报文段后立即发送确认，然后服务器就进入CLOSE-WAIT(关闭等待)状态。这时服务器的TCP协议通知应用程序，从客户端到服务器的链接就要释放了。这时链接就处于半关闭状态，也就是客户端已经没有数据要发了，但是服务器要发送数据的话，客户端仍要接受，也就是从服务器到客户端这个方向的连接并未关闭。
客户端在接受到来自服务器的确认之后，就进入FIN-WAIT-2(终止等待2)状态。等待B发出连接释放报文段。
若服务器已经没有数据要发送给客户端了，这时服务器的TCP就要释放链接，服务器向客户端发出连接释放报文段，FIN=1。
客户端在接受到服务器的连接释放报文段后，必须对此进行确认。在确认报文段中ACK=1。然后客户端进入TIEM_WAIT(时间等待)状态。
服务器只要收到了来自客户端的确认，就立即进入CLOSED(关闭)状态。然后再回收传输控制块后，就结束了这次TCP连接。
当客户端的超时等待计时器结束之后，客户端立即进入CLOSED状态。然后再回收传输控制块后，就结束了这次TCP连接。

第四次挥手为什么要等2MSL