TCP的三次握手与四次挥手

1.TCP三次握手

tcp是面向连接的协议，是运输层的协议，所以使用tcp在传送数据的时候，必须要建立连接，并且在发送结束后，必须要释放链接。

下图是TCP的链接过程，分为客户端和服务器两部分，下面就来分析一下。

三次握手

• 默认是两端都是CLOSED（关闭的状态），然后客户A主动打开连接，B被动打开连接，然后B进入了LISTEN状态。
• A开始发送请求，其中同步SYN设置为1，seq设置为x，x代表传输数据的时候第一个数据字节序号，此时A进入了SYN_SENT状态。
• B收到A发送的第一个包后，进入了SYN_RCVD的状态，并给A回复确认，确认中SYN = 1，ack= x + 1 (也就是A的seq + 1，告诉A，你该发下一个包了)，同时也要给出自己的seq = y，留着给A回复用的，最后还要带ACK = 1，这个来标志是一个回复包。
• A收到B的确认包后，进入了ESTABLISHED过程，要发送最后一个包，同理ACK = 1 标志回复，seq = x + 1 标志发送B刚才向A请求的x + 1 包 （第3条括号里面内容），ack = y + 1是回复B，我收到了你的序列号为y那个包。
• B收到后，进入了ESTABLISHED过程，说明三次握手成功。

一些参数的总结

SYN 同步序列编号（Synchronize Sequence Numbers):标志包是一个同步序列包。
ACK (Acknowledgement）即是确认字符:标志是一个确认包。
seq 英文单词Sequence缩写:是序列号的意思，用于放当前包的序列号的。
ack：用于放确认号的。

2. 为什么是三次握手？而不是两次？

主要是为了防止已经失效的连接请求报文段突然又传送到了B，因而产生错误。什么叫做已失效的报文呢？

假如说A发送一个请求报文给B，在网络上长时间滞留……
没有收到B的确认，A重新启动了新的连接，但是这次迅速完成了，并跟B进行了数据发送并释放连接。
然后滞留那家伙就到了B，这时候B以为是新的请求，于是就开始回复，A收到回复之后说，这个我刚才不是收完了么?怎么又来发，于是就不理会B，B一看没有理会，就不管了。
但是要是两次握手呢？A发送，B确认，两方都处于建立状态，A也不请求数据，B就死等,就浪费了很多资源。
所以就有了三次握手。

3. TCP四次挥手

• 默认A，B都是打开的，首先A请求主动关闭，A从ESTABLISHED状态转到FIN-WAIT-1状态，发送FIN = 1 （代表结束报文），seq序列号为u
• B收到A的结束报文后，发送回复报文（ACK = 1）,回应上一个序列接受成功（ack = u + 1），并且标志新的回复报文序列号是seq = v，发送之后进入了等待关闭状态（CLOSE-WAIT）。
• A收到了B的等待结束报文，就进入了FIN-WAIT-2阶段，不再发送任何回复报文，等待B发送释放报文段。
• 此时B发送释放报文，FIN = 1（结束报文）， ACK = 1（回复报文），seq = w（报文序列号），ack = u + 1（是一次释放连接过程中的挥手），然后B进入了LAST-ACK状态。
• A发送回应报文ACK = 1，seq = u + 1（开始发送u + 1报文段），ack = w + 1（确认u报文段已经收到），然后A进入了TIME-WAIT状态，要等待2个MSL时间结束连接，B收到回应报文后立马结束连接。
• 四次挥手就结束了。

4. 为什么要等待2MSL？

为了保证A发送的最后一个ACK报文能够抵达B，这个ACK报文可能在传输过程中丢失。
下面时如果A回应报文丢失的情况，B就收不到，一直会在LAST-ACK状态等，假如超时了，B认为第三次挥手A没收到才没给我回应，因此会重传第三次挥手，那么A一定要留出2MSL来等待B的重传，从而能够确保B顺利关闭连接，否则会浪费服务器资源。