TCP三次握手与四次挥手

一：TCP的三次握手

建立TCP需要三次握手：客户端发送连接请求，服务器确认，客户端再次确认。

第一次握手：客户端发送连接请求，该TCP请求的首部，SYN标志位1，并且随机产生一个seq=x，并将该数据包发送给Server。

第二次握手：服务器回应，Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接，Server将标志位SYN和ACK都置为1，ack=x+1，随机产生一个seq=y，并将该数据包发送给Client确认连接请求。

第三次握手：客户端确认，若接受到的ACK=1且ack是x+1，那么发送ACK=1，ack number为服务器的seq = y+1。

二：为什么TCP连接需要三次握手，两次为什么不可以

防止实效的链接请求报文段被服务器接收，从而造成服务端资源的浪费。

失效的链接请求：若客服端向服务端发送的连接请求丢失，客户端等待应答超时后就会再次发送连接请求，此时，上一个连接请求就是失效的。

若建立连接只需两次握手，客户端并没有太大的变化，仍然需要获得服务端的应答后才进入ESTABLISHED状态，而服务端在收到连接请求后就进入ESTABLISHED状态。此时如果网络拥塞，客户端发送的连接请求迟迟到不了服务端，客户端便超时重发请求，如果服务端正确接收并确认应答，双方便开始通信，通信结束后释放连接。此时，如果那个失效的连接请求抵达了服务端，由于只有两次握手，服务端收到请求就会进入ESTABLISHED状态，等待发送数据或主动发送数据。但此时的客户端早已进入CLOSED状态，服务端将会一直等待下去，这样浪费服务端连接资源。

此外3次是双方都回复ack条件下的最少次数，减少网络控制数据量。sctp（流控制传输协议），hip（主机标志）等协议使用4次握手，增加cookie传递，防止syn攻击。

三：TCP的四次挥手

断开连接需要四次挥手。我们知道，TCP连接是双向的，因此在四次挥手中，前两次挥手用于断开一个方向的连接，后两次挥手用于断开另一方向的连接，任意一方都可以要求断开连接。

第一次挥手：主动关闭方发送一个FIN，用来关闭主动方到被动关闭方的数据传送，也就是主动关闭方告诉被动关闭方：我已经不会再给你发数据了(当然，在fin包之前发送出去的数据，如果没有收到对应的ack确认报文，主动关闭方依然会重发这些数据)，但是，此时主动关闭方还可以接受数据。 

第二次挥手：被动关闭方收到FIN包后，发送一个ACK给对方，确认序号为收到序号+1（与SYN相同，一个FIN占用一个序号）。 

第三次挥手：被动关闭方发送一个FIN，用来关闭被动关闭方到主动关闭方的数据传送，也就是告诉主动关闭方，我的数据也发送完了，不会再给你发数据了。 

第四次挥手：主动关闭方收到FIN后，发送一个ACK给被动关闭方，确认序号为收到序号+1，至此，完成四次挥手。

四：为什么建立连接需要三次而断开连接需要四次

对于断开连接，考虑TCP是全双工的，双方同时可以发送和接收。第一次挥手表示客户端不再发送了。第二次挥手表示服务器知道你不发送了，所以服务器就不接收了，但是服务器可能还需要发送，所以客户端不能一次性把发送和接收都关闭了，需要等着服务器也不发送了（第三次挥手）才能把接收也关闭了（第四次挥手）