关于tcp基础知识和三次握手四次挥手浅谈（拼凑）

什么是tcp？

来自百度百科：TCP（Transmission Control Protocol 传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。

顺便给自己普及什么是udp：DP 是User Datagram Protocol的简称， 中文名是用户数据报协议，是OSI（Open System Interconnection，开放式系统互联） 参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。

浅析字面理解：可信传输和不可靠传输。

引用知乎来自知乎tcp和udp区别

作者：大瑾

tcp:

即A传输给B的时候，B会确认收到（发回一个ACK信息）

比如说，我下载一个文件，这个文件很大，有300M吧。
那么服务器给我发送的时候肯定不会300M一起发过来。这个300M的文件会可能会被分成1000份，每份是300 000 KB／1000 ＝ 300 KB，那么服务器又是怎么发的呢，它给这些文件加上编号，比如第1份300KB的编号是0001，第二份是0002，然后通过IP给你发过来。当你收到0001的时候，你给服务器发个消息，说我收到0001了，那么服务器会给你发0002，当然可能因为带宽比较足，它可能直接0002和0003一起发，当然一起发的意思是，它先发了0002，但是没收到你0002的确认ACK的时候，它接着继续发了0003，那么你收到之后，可以一并发个0003收到的信息，这就表示我从0001到0003都收到了。然后服务器收到了，啊，你又收到了，说明网络状态不错，我不如一次发4份好了，然后它一次发了0004，0005，0006，0007，这时候0005在传输的过程中可能不见了，这时候你收到0004，0006，0007三个包，那你怎么回复服务器呢，假如你说你收到0007了，对方觉得你所有包都收到了，就接着发下面的包了，那么最后完成的时候，文件是破损的，因为缺少了0005。所以你的回复应该是0004，0004，0004，服务器收到三个一模一样的确认信息，它就会想，啊是不是中间丢了一个包？所以他就会再发一次0005。这叫Fast Retransmit。如果你的回复只有0004。服务器就会以为网络不好，它等啊等，等啊等，发现还是没收到你的确认。这时候它才会重发0005。一般这个过程叫time out。等的过程一般是比你回复三个重复的ACK要长的。所以为了快速发现丢包的状态，一般会选择第一种回复状态。

udp:

即A传输给B的时候，B不会发确认收到信息。
假如说我现在在看网上足球直播。
假如你的带宽很足，服务器一下发了0001，0002，0003，0004.。。。0008这么多个包，但是0002的包丢了。如果是TCP，即使它收到了7个包，但是还有一个丢了啊。所以不行，还不能给你看，我要等0002的包到了再给你看，这时候它就会给服务器说，0002没收到，没收到，没收到。。。但这一来一往的要时间，恰好这几个包就是传输xx球员进球的一幕，外头你的室友们在用电视看，因为丢包，你的电脑就是不放，然后你听到外面一阵欢呼，还不明所以然呢，等过了好几秒TCP收到0002了你才看到，啊，原来是xx球员进球了。黄花菜都凉了。
UDP就不考虑这个，服务器就给你发包，不要你确认。假如到你这边的时候丢了个包，在屏幕上的效果可能也就是屏幕上某一帧卡了一下，本质不影响你看球，还是实时的转播。

接着看看tcp的结构（图片来自网络，侵删）

Sequence Number 序列号

序列号是用来标记包的顺序的，假设有一段要传输的内容大小有9000字节，按照1460字节一个包的大小，假设初始序号为10000，那么我们就把这段内容分为10000-11460， 11460-12920，... 18760-19000 一共7个包。

网络包由于网络问题，可能并不是顺序到达接收端的，那么接收端可以按照序列号来重新组装这段内容。

用于解决包乱序的问题。

Acknowledgment Number 接收号

用于确认收到，解决不丢包的问题。

序列号有两个说明什么？

说明tcp是全双工的，就是说，tcp的任意一端可以发送数据，也可以接收数据。

Tag位

就是上图中的URG，ACK，PSH，RST，SYN，FIN位，每个位置一表示的意思是：

URG：紧急位，RFC已经建议废弃
ACK（acknowledgement）：说明这个包中带有回复信息
PSH：说明这个包中有传输数据
RST：重置位，说明这个包是用来要对方重置连接
SYN：synchronization(同步) 建立连接，说明发送方向另一方发送建立连接的请求
FIN：结束位，说明发送一方告知另外一方，要请求中断连接

三次握手

TCP作为一种可靠传输控制协议，其核心思想：既要保证数据可靠传输，又要提高传输的效率，而用三次恰恰可以满足以上两方面的需求！

三次是保证双方互相明确对方能收能发的最低值。

理论上讲不论握手多少次都不能确认一条信道是“可靠”的，但通过3次握手可以至少确认它是“可用”的，再往上加握手次数不过是提高“它是可用的”这个结论的可信程度。

三次握手图：（同样来自网络，侵删）

简述：

A -- > B (b知道a能发消息)

A < -- B（a知道b能发消息能收消息） A->ESTABLISHED

A -- > B (b知道a能收消息)                B->ESTABLISHED

四次挥手 （来自http://blog.csdn.net/whuslei/article/details/6667471）

用来保障通讯双方可以安全的回收TCP通信的系统资源

中断连接端可以是Client端，也可以是Server端。

假设Client端发起中断连接请求，也就是发送FIN报文。Server端接到FIN报文后，意思是说"我Client端没有数据要发给你了"，但是如果你还有数据没有发送完成，则不必急着关闭Socket，可以继续发送数据。所以你先发送ACK，"告诉Client端，你的请求我收到了，但是我还没准备好，请继续你等我的消息"。这个时候Client端就进入FIN_WAIT状态，继续等待Server端的FIN报文。当Server端确定数据已发送完成，则向Client端发送FIN报文，"告诉Client端，好了，我这边数据发完了，准备好关闭连接了"。Client端收到FIN报文后，"就知道可以关闭连接了，但是他还是不相信网络，怕Server端不知道要关闭，所以发送ACK后进入TIME_WAIT状态，如果Server端没有收到ACK则可以重传。“，Server端收到ACK后，"就知道可以断开连接了"。Client端等待了2MSL后依然没有收到回复，则证明Server端已正常关闭，那好，我Client端也可以关闭连接了。Ok，TCP连接就这样关闭了！

为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次握手？
答：因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后，可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的，SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时，当Server端收到FIN报文时，很可能并不会立即关闭SOCKET，所以只能先回复一个ACK报文，告诉Client端，"你发的FIN报文我收到了"。只有等到我Server端所有的报文都发送完了，我才能发送FIN报文，因此不能一起发送。故需要四步握手。