TCP连接——三次握手
TCP的运输连接管理
🌳 TCP是面向连接的协议。运输连接是用来传送TCP报文的。TCP运输连接的建立和释放是每一次面向连接的通信中必不可少的过程。因此，运输连接就有三个阶段，即：连接建立、数据传送和连接释放。
在TCP连接建立过程中要解决以下三个问题：
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要使每一方能够确知对方的存在。
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要允许双方协商一些参数（如最大窗口值、是否使用窗口扩大选项和时间戳选项以及服务质量等）
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能够对运输实体资源（如缓存大小、连接表中的项目等）进行分配。
🌳 TCP连接的建立采用客户服务器方式。主动发起连接建立的应用进程叫做客户 （client），而被动等待连接建立的应用进程叫做服务器（server）
TCP的连接建立
TCP建立连接的过程叫做握手，握手需要在客户和服务器之间交换三个TCP报文段。
三报文握手建立TCP连接的过程👇 其中 SYN是同步序号、seq是报文序号，ack是响应确认号，ACK是首部确认号
🌳 假定主机A运行的是TCP客户程序，而B运行TCP服务器程序。最初两端的TCP进程都处于 CLOSED（关闭）状态。本例中，A主动打开连接，而B被动打开连接。
- B 的TCP服务器进程先创建传输控制块TCB，准备接受客户进程的连接请求。然后服务器进程就处于 LISTEN（收听）状态，等待客户的连接请求。如有，即作出响应。
- A的TCP客户进程也是首先创建传输控制模块TCB。然后，在打算建立TCP连接时，向B发出连接请求报文段，这时首部中的同步位SYN=1，同时选择一个初始序号seq=x。TCP规定，SYN报文段（即SYN=1的报文段）不能携带数据，但要消耗掉一个序号。这时，
TCP客户进程进入 SYN-SENT（同步已发送）状态。 - B收到连接请求报文段后，如同意建立连接，则向A发送确认。在确认报文段中应把SYN位和ACK位都置1，确认号是ack=x+1，同时也为自己选择一个初始序号seq=y。请注意，这个报文段也不能携带数据，但同样要消耗掉一个序号。
这时TCP服务器进程进入 SYN-RCVD（同步收到）状态。 - TCP客户进程收到B的确认后，还要向B给出确认。确认报文段的ACK置1，确认号ack=y+1，而自己的序号seq=x+1。TCP的标准规定，ACK报文段可以携带数据。但如果不携带数据则不消耗序号，在这种情况下，下一个数据报文段的序号仍是seq=x+1。这时，TCP连接已经建立，A进入 ESTABLISHED（已建立连接）状态。
- 当B收到A的确认后，也进入 ESTABLISHED状态。
B发送给A的报文段，也可拆成两个报文段。先发送一个确认报文段（ACK=1，ack=x+1），然后再发送一个同步报文段（SYN=1，seq=y）。这样的过程就变成了四报文握手，但效果是样的。
为什么A最后还要发送一次确认呢？
这主要是为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了B，因而产生错误。
“已失效的连接请求报文段”产生的原因：
🌳 考虑一种正常情况，A发出连接请求，但因连接请求报文丢失而未收到确认。于是A再重传一次连接请求。后来收到了确认，建立了连接。数据传输完毕后，就释放了连接。A共发送了两个连接请求报文段，其中第一个丢失，第二个到达了B，没有“已失效的连接请求报文段”。
🌳 假定出现一种异常情况，即A发出的第一个连接请求报文段并没有丢失，而是在某些网络结点长时间滞留了，以致延误到连接释放以后的某个时间才到达B。本来这是一个早已失效的报文段。但B收到此失效的连接请求报文段后，就误认为是A又发出一次新的连接请求。于是就向A发出确认报文段，同意建立连接。假定不采用报文握手，那么只要B发出确认，新的连接就建立了。
由于现在A并没有发出建立连接的请求，因此不会理睬B的确认，也不会向B发送数据。但B却以为新的运输连接已经建立了，并一直等待A发来数据。B的许多资源就这样白白浪费了。
