TCP三次握手四次挥手

为什么？

为了确保可靠的建立与终止连接

三次握手过程？

过程图解
（Client主动打开连接，Server被动打开连接）

三次握手过程

各次握手详解
1.向server发送请求报文段
客户端将报文段中的SYN=1，并选择一个seq=x，(即该请求报文的序号为x) 将这个报文发送到服务器。
2.server向client发送确认（同意连接）
SYN=1,ACK=1，并选择一个seq = y,且报文中确认号ack=x+1，序号为y .此时服务器进入同步已接收状态（SYN-RCVD）。
3.client对server的确认的确认
将ACK=1,确认号为y+1,而报文首部的序号为x+1，将该报文发出后，客户端进入已连接状态（ESTABLISHED）。

第二次握手的必要性
TCP是面向连接的，一次握手肯定建立不了连接
确认的确认（第三次握手的必要性）
主要是为了防止造成网络资源的浪费。假设当client想要建立连接时发送一个SYN，然后等待ACK，结果这个SYN因为网络问题没有及时到达server，于是再发送一个SYN，server成功收到后面的ACK后，client发送的第一个SYN终于到达，对于server来说这是一个新连接请求，然后server又为这个连接申请资源，返回ACK，并一直等待client发来数据，造成server的很多资源白白浪费！

面试题：握手失败后的处理

作者：骨气
链接：https://www.nowcoder.com/discuss/8081?type=1&order=0&pos=105&page=1
来源：牛客网
当客户端收到服务端的SYN+ACK应答后，其状态变为ESTABLISHED，并会发送ACK包给服务端，准备发送数据了。如果此时ACK在网络中丢失，过了超时计时器后，那么Server端会重新发送SYN+ACK包，重传次数根据/proc/sys/net/ipv4/tcp_synack_retries来指定，默认是5次。如果重传指定次数到了后，仍然未收到ACK应答，那么一段时间后，Server自动关闭这个连接。但是Client认为这个连接已经建立，如果Client端向Server写数据，Server端将以RST包响应，方能感知到Server的错误。
当失败时服务器并不会重传ack报文，而是直接发送RTS报文段，进入CLOSED状态。这样做的目的是为了防止SYN洪泛攻击。
参考：http://www.cnblogs.com/heyonggang/p/3386415.html

四次挥手过程？

过程图解
（数据传输结束后，client和server都处于established状态）

TCP的连接释放

各次挥手详解
1. 向server发送连接释放报文段，同时停止再发送数据
客户端将文段首部的终止控制为FIN置1，序号seq=u，客户端进入FIN-WAIT-1状态（等待服务器的确认）。
2. server向client发送确认
令ACK=1，确认序号ack = u+1,自己的报文序号seq=v，发送后，服务器进入CLOSE-WAIT状态（关闭等待）；
此时TCP连接进入连接半关闭状态，服务器可能还会向客户端发送一些数据；
即从服务器到客户这个方向的连接还没有关闭，服务器可以向客户端发送数据，反过来不行。
3. 向client发送连接释放报文
令FIN=1，ACK=1,确认号ack =u+1，自己的序号seq = w（w可能等于v也可能大于v），服务器进入LAST-ACK状态（最后确认）。
4. server向client发送确认
客户端收到服务器的连接释放报文后，对该报文发出确认，令ACK=1,确认号ack=w+1，自己的序号seq=u+1，发送此报文后，等待2个 msl时间后，进入CLOSED状态。

msl时间
最长报文段寿命，第四次挥手后进入TIME-WAIT状态，经过客户端时间等待计时器设置的2msl时间后，才能进入closed状态，完全释放TCP连接。
等待两个msl时间的必要性
（1)为了保证客户端发送的最后一个ACK报文段能够到达服务器
（2)为了防止上面说的“已失效的连接请求报文段”出现在本连接中

服务器与客户端状态变化

客户端状态变化：未连接----->SYN-SEND----->ESTABLISHED----->FIN-WAIT-1----->FIN-WAIT-2----->TIME-WAIT----->CLOSED

服务器状态变化：未连接----->SYN-RCVD----->ESTABLISHED----->CLOSE-WAIT----->LAST-ACK----->CLOSED

名词解释
SYN(synchronous建立联机)
ACK(acknowledgement 确认)
PSH(push传送)
FIN(finish结束)
RST(reset重置)
URG(urgent紧急)
Sequence number(顺序号码)
Acknowledge number(确认号码)
establish 建立，创建