TCP

TCP：传输控制协议。

作用：提供面向连接的可靠的数据传输、适合传输大数据，但是速度慢。

TCP请求报头：

请求报头示意图

三次握手示意图

三次握手：

第一次握手：客户端向服务器发送连接请求SYN报文段：seq=x，然后客户端进入SYN_SEND状态；
第二次握手：服务器收到SYN报文段，然后进行确认，给客户端发送SYN+ACK报文段：seq=y、ACK=x+1，然后服务器进入SYN_RECV状态；
第三次握手：客户端收到SYN+ACK报文段，然后再给服务器进行回应，以让服务器确认自己已经收到回应，再向服务器发送ACK报文段：ACK=y+1，此时，客户端和服务器都进入ESTABLISHED状态，完成了TCP三次握手。

四次挥手示意图

四次挥手(TCP连接是全双工，所以每个方向都要单独进行关闭)：

第一次挥手：主机1（主动关闭方）向主机2发送FIN报文段：seq=x+2、ACK=y+1，然后进入FIM_WAIT_1状态（表示主机1没有数据要发送给主机2了）；
第二次挥手：主机2收到FIN报文段后，向主机1进行回应，发送一个ACK报文段：ACK=x+3，然后主机1进入FIN_WAIT_2状态（表示主机2同意主机1的关闭请求）。
第三次挥手：主机2向主机1发送FIN报文段：seq=y+1，同时主机2进入LAST_ACK状态（表示主机2请求关闭连接）；
第四次挥手：主机1收到主机2的FIN报文段后，对主机2进行回应，发送ACK报文段：ACK=y+2，然后主机1进入TIME_WAIT状态；主机2收到主机1的ACK报文段后，就关闭了连接，此时，主机1等待2MSL后依然没有收到回复，就证明主机2已经正常关闭了，然后主机1也可以关闭连接了。

状态：

LISTEN：侦听来自远方TCP端口的连接请求；
SYN-SENT：在发送连接请求后等待匹配的连接请求；
SYN-RECEIVED：在收到和发送一个连接请求后等待对连接请求的确认；
ESTABLISHED：代表一个打开的连接，数据可以进行传送了；
FIN-WAIT-1：等待远程TCP的连接中断请求，或先前的中断连接请求的确认；
FIN-WAIT-2：从远程TCP等待连接中断请求；
CLOSE-WAIT：等待从本地用户发来的连接中断请求；
CLOSEING：等待远程TCP对连接中断请求的确认；
LAST-ACK：等待原来发向远程TCP的中断连接请求的确认；
TIME-WAIT：等待足够的时间以确保远程TCP接受到中断连接请求的确认；
CLOSE：没有任何连接状态；

问题：

1、为什么TCP握手需要三次？

如果TCP的握手是两次：
<1>如果client发给server的SYN报文因为网络原因，延迟发送。由于client没有收到server对SYN的确认报文，会重发SYN报文，服务器和回复ACK，连接建立。数据发送完毕，这条连接被正常关闭。这时，延迟的SYN报文发到了server，server误以为这是client重新发送的同步报文，又回复了一个ACK，和client建立了连接。

<2>如果server给client发送的ACK报文因为网络原因，报文被丢弃，此时server认为已经建立好连接，但是client没有收到确认报文，认为没有建立好连接。client会重发SYN报文，此时server已经处于就绪状态，认为已经建立好连接。
（因为三次握手能够保证数据可靠传输又能提高传输效率；假如TCP的握手是两次：在客户端眼中的服务器：能发送数据、能接收数据；但是在服务器眼中的客户端：能发送数据、不确定能不能接收数据；所以这样建立起来的连接是不可靠的。）

如果TCP的握手是四次：
–1.client给server发送SYN同步报文；
–2.server收到SYN后，给client回复ACK确认报文；
–3.server给client发送SYN同步报文；
–4.client给server发送ACK确认报文。
第2.3步之间，server和client没有任何的数据交互，分开发送相当于多发了一次TCP报文段，SYN和ACK标识只是TCP报头的一个标识位。很明显，这两步可以合并，从而提高连接的速度和效率。