TCP三次握手及四次挥手
- TCP为什么是三次握手，而不是两次或四次？
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！
TCP可靠传输的精髓：TCP连接的一方A，由操作系统动态随机选取一个32位长的序列号（Initial Sequence Number），假设A的初始序列号为1000，以该序列号为原点，对自己将要发送的每个字节的数据进行编号，1001，1002，1003…，并把自己的初始序列号ISN告诉B，让B有一个思想准备，什么样编号的数据是合法的，什么编号是非法的，比如编号900就是非法的，同时B还可以对A每一个编号的字节数据进行确认。如果A收到B确认编号为2001，则意味着字节编号为1001-2000，共1000个字节已经安全到达。
同理B也是类似的操作，假设B的初始序列号ISN为2000，以该序列号为原点，对自己将要发送的每个字节的数据进行编号，2001，2002，2003…，并把自己的初始序列号ISN告诉A，以便A可以确认B发送的每一个字节。如果B收到A确认编号为4001，则意味着字节编号为2001-4000，共2000个字节已经安全到达。
一句话概括，TCP连接握手，握的是啥？
通信双方数据原点的序列号！
以此核心思想我们来分析二、三、四次握手的过程。
A <-------> B
四次握手的过程：
1.1 A 发送同步信号SYN + A'sInitial sequence number
1.2 B 确认收到A的同步信号，并记录A's ISN 到本地，命名 B's ACK sequence number
1.3 B发送同步信号SYN + B's Initial sequence number
1.4 A确认收到B的同步信号，并记录B's ISN 到本地，命名 A's ACK sequence number很显然1.2和1.3 这两个步骤可以合并，只需要三次握手，可以提高连接的速度与效率。
二次握手的过程：
2.1 A 发送同步信号SYN + A'sInitial sequence number
2.2 B发送同步信号SYN + B'sInitial sequence number + B's ACK sequence number
这里有一个问题，A与B就A的初始序列号达成了一致，这里是1000。但是B无法知道A是否已经接收到自己的同步信号，如果这个同步信号丢失了，A和B就B的初始序列号将无法达成一致。
于是TCP的设计者将SYN这个同步标志位SYN设计成占用一个字节的编号（FIN标志位也是），既然是一个字节的数据，按照TCP对有数据的TCP segment 必须确认的原则，所以在这里A必须给B一个确认，以确认A已经接收到B的同步信号。
有童鞋会说，如果A发给B的确认丢了，该如何？
A会超时重传这个ACK吗？不会！TCP不会为没有数据的ACK超时重传。那该如何是好？B如果没有收到A的ACK，会超时重传自己的SYN同步信号，一直到收到A的ACK为止。
补充阅读
第一个包，即A发给B的SYN 中途被丢，没有到达B
A会周期性超时重传，直到收到B的确认
第二个包，即B发给A的SYN +ACK 中途被丢，没有到达A
B会周期性超时重传，直到收到A的确认
第三个包，即A发给B的ACK 中途被丢，没有到达B
A发完ACK，单方面认为TCP为 Established状态，而B显然认为TCP为Active状态：
a. 假定此时双方都没有数据发送，B会周期性超时重传，直到收到A的确认，收到之后B的TCP 连接也为 Established状态，双向可以发包。
b. 假定此时A有数据发送，B收到A的 Data + ACK，自然会切换为established 状态，并接受A的Data。
c. 假定B有数据发送，数据发送不了，会一直周期性超时重传SYN + ACK，直到收到A的确认才可以发送数据。
- TCP为什么是四次挥手？
因为TCP是全双工通信的
（1）第一次挥手
因此当主动方发送断开连接的请求（即FIN报文）给被动方时，仅仅代表主动方不会再发送数据报文了，但主动方仍可以接收数据报文。
（2）第二次挥手
被动方此时有可能还有相应的数据报文需要发送，因此需要先发送ACK报文，告知主动方“我知道你想断开连接的请求了”。这样主动方便不会因为没有收到应答而继续发送断开连接的请求（即FIN报文）。
（3）第三次挥手
被动方在处理完数据报文后，便发送给主动方FIN报文；这样可以保证数据通信正常可靠地完成。发送完FIN报文后，被动方进入LAST_ACK阶段（超时等待）。
（4）第四挥手
如果主动方及时发送ACK报文进行连接中断的确认，这时被动方就直接释放连接，进入可用状态。
