TCP握手和挥手

TCP三次握手

在TCP/IP协议中，TCP协议提供可靠的连接服务，采用三次握手建立一个连接。TCP三次握手大概流程：

1. 第一次握手：建立连接时，客户端发送SYN包（syn = j）到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；
2. 第二次握手：服务器收到SYN包，必须确认客户端的SYN（ack = j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn = k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；
3. 第三次握手：客户端收到服务器的ACK+SYN包，向服务器发送确认包ACK（ack = k+1），此包发送完毕，客户端和服务器都进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。

为什么要三次握手才能建立连接

​ 主要是为了初始化Sequence Number的初始值。通信的双方要互相通知对方自己初始化的Sequence Number，作为以后数据通信的序号，以保证应用层接收的数据不会因为网络上的传输问题而乱序。即TCP会用这个序号来拼接数据。因此在服务器回发他的Sequence Number即第二次握手之后，客户端还需要发送确认报文给服务器，告诉服务器客户端已经收到你初始化的Sequence Number了。

TCP四次挥手

TCP采用四次挥手来释放连接（客户端或服务器都可以提出终止连接的请求，以下假定为客户端发送）

1. 第一次挥手：客户端发送一个FIN，用来关闭客户端到服务器的数据传送，客户端进入FIN_WAIT_1状态；
2. 第二次挥手：服务器收到FIN后，发送一个ACK给客户端，确认序号为收到序号+1（与SYN相同，一个FIN占用一个序号），服务器进入CLOSE_WAIT状态；
3. 第三次挥手：服务器发送一个FIN，用来关闭服务器到客户端的数据传送，服务器进入LAST_ACK状态；
4. 第四次挥手：客户端收到FIN后，客户端进入TIME_WAIT状态，接着发送一个ACK给服务器，确认序号为收到序号+1，服务器进入CLOSED状态，完成四次挥手。

为什么会有TIME_WAIT状态

1. 确保有足够的时间让对方收到ACK包
2. 避免新旧连接混淆

为什么需要四次握手才能断开连接

因为全双工，发送方和接收方都需要FIN报文和ACK报文

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