TCP/IP三次握手和四次挥手

网络从底层开始，分为物理层，网络层，传输层和应用层。
其中TCP/UDP就存在于传输层。

1 TCP协议的三次握手机制

就是客户端C向服务端S发出的2次请求+服务端对客户端的1次回应（确认）。不涉及一些具体的数据交互。
SYN：标志位，flag
ACK：标志位，对请求的确认
seq：序列号，随机值，0~2^32，发生冲突的概率是很低的。
ack:确认号，seq+1，批量确认的机制。

SYN和ACK

seq和ack

三次握手

举例

1.1 为什么是3次？

-确保双方都有能力发送信息并且接受响应。
-协商得知对方的序列号

第一次握手：C的发送和S的接受是正常的。
第二次握手：C明白自己的发送和接受都是正常的，也明白S的发送和接受都是正常的。
第三次握手：S明白自己的发送和对方的接受是正常的。

1.2 性质及应用

是可靠的面向连接的传输协议，保证数据是正确稳定可靠无差错的传输。
应用：手机转账

2 UDP协议

比较简单，就是客户端向服务端发起的请求request，服务端会返回一堆东西（对应的数据）给客户端，这些都称为reponse。
不涉及到确认的过程。
不可靠无连接的传输协议，UDP协议是尽可能地交付，允许有一定的差错。
应用：视频播放，语音聊天等

TCP固定长度有20个字节，UDP只有8个字节

固定长度

TCP面向字节流，UDP面向报文的。

TCP和UDP的区别

3 TCP四次挥手

客户端打算关闭连接的时候，C会发送FIN给服务器S，客户端进入wait1状态。
S收到FIN后会发送ACK确认收到C的关闭连接信息，等S数据处理完机会通知C，S进入closed_wait状态。
C收到S发出的ACK报文后进入wait2状态。
等待服务端S处理完数据后也向C发出FIN报文，告诉对方S这边数据已经处理完毕，可以关闭连接了。S进入last_ack状态。
C收到S的FIN后会回复一个ACK，进入time_wait状态。
S收到ACK之后会进入close状态，至此，服务端已经完成了关闭的连接。
C再经过两倍的MSL时间后会自动进入close状态，至此客户端也完成了连接的关闭。

四次挥手

3.1 为什么需要四次？

三次握手

三次握手其实是四次，只不过中间的两个步骤合并了。
而四次挥手中，S向C发出ACK报文的时候，可能还有数据需要传输，需要等待数据传输完毕再发一个FIN才行，这个过程不能合并。

为什么需要四次

3.2 为什么最后C要等待一个两倍的MSL时间而不能直接关闭？

MSL：maximum segment lifetime报文生存的最大时间。
报文经过一来一回刚好是2倍的MSL。
C向S发送ACK，为了确保对方能够收到ACK报文，必须要等待一段时间。

新的连接不会接受过期的数据包。