TCP 协议三次握手与四次挥手
TCP 简述
按层次分，TCP位于传输层，提供可靠的字节流服务。所谓的字节流服务（ByteStreamService）是指，为了方便传输，将大块数据分割成以报文段（segment）为单位的数据包进行管理。而可靠传输服务是指，能够把数据准确可靠地传给对方。一言以蔽之，TCP协议为了更容易传送大数据才把数据分割，而且TCP协议能够确认数据最终是否送达到对方。
三次握手的过程
为了准确无误的将数据送达目标处，TCP协议采用了三次握手的策略。
- 客户端发送带有 SYN 标志的数据包–-一次握手–服务端；
- 服务端发送带有 SYN/ACK 标志的数据包–-二次握手–客户端；
- 客户端发送带有带有 ACK 标志的数据包–-三次握手–服务端。
提问： TCP三次握手，如果两次握手会怎么样？
TCP 的握手过程本质上就是使通信双方获得彼此数据原点的序列号。
A <-------> B
- A 发送同步信号SYN + A's seq num (举例 1000)，
- B 发送同步信号， SYN B's seq num (举例 2000) 与 确认信号 ACK 1000
- A 发送确认信号，ACK 1001
到达第2步时，A已知自身和B的序号，并且也确认了B服务器知其序号。但若省略第 3 步，B 虽然知道自身和 A 的序号，但是无法确认 A 是不是知道了自身的序号，故而 A 的 TCP 状态是 ESTABLISED 但是 B 还只是 ACTIVE。
其实当第 3 步 A 的确认信号因网络问题没有送达 B 时也不要紧，因为下方第 1 步还会再发 ACK 包，收到后 B 也会激活 TCP 状态为 ESTABLISED。
此后 A 与 B 通信时
- A 发送数据附带序号与ACK，seq 1001 ACK 1001
- B 发送确认信号 ACK 1002
四次挥手
- 客户端发送一个 FIN，用来关闭客户端到服务器的数据传送；
- 服务器收到这个 FIN，它发回一个 ACK，确认序号为收到的序号加 1。和 SYN 一样，一个 FIN 将占用一个序号；
- 服务器关闭与客户端的连接，发送一个FIN给客户端；
- 客户端发回 ACK 报文确认，并将确认序号设置为收到序号加 1。
提问：为什么建立连接是三次握手，而关闭连接却是四次挥手呢？
建立连接时，因为服务端在 LISTEN 状态下，收到建立连接请求的 SYN 报文后，把 ACK 和 SYN 放在一个报文里发送给客户端。
而关闭连接时，当收到对方的 FIN 报文时，仅表示对方不再发送数据但还能接收收据，我们也未必把全部数据都发给了对方，所以我们可以立即 close，也可以发送一些数据给对方后，再发送 FIN 报文给对方表示同意关闭连接。因此我们的 ACK 和 FIN 一般会分开发送。
TCP 协议如何保证可靠传输
TCP协议保证数据传输可靠性的方式主要有：
- 校验和： TCP 将保持它首部和数据的检验和。这是一个端到端的检验和，目的是检测数据在传输过程中的任何变化。如果收到段的检验和有差错，TCP 将丢弃这个报文段和不确认收到此报文段。
- 确认应答+序列号（累计确认+seq）。接收方收到报文就会确认（累积确认：对所有按序接收的数据的确认），TCP 给发送的每一个包进行编号，接收方对数据包进行排序，把有序数据传送给应用层。TCP 的接收端会丢弃重复的数据。
- 流量控制： TCP 连接的每一方都有固定大小的缓冲空间，TCP的接收端只允许发送端发送接收端缓冲区能接纳的数据。当接收方来不及处理发送方的数据，能提示发送方降低发送的速率，防止包丢失。TCP 使用的流量控制协议是可变大小的滑动窗口协议。 （TCP 利用滑动窗口实现流量控制）
- 拥塞控制： 当网络拥塞时，减少数据的发送。
- 停止等待协议 也是为了实现可靠传输的，它的基本原理就是每发完一个分组就停止发送，等待对方确认。在收到确认后再发下一个分组。
- 超时重传： 当 TCP 发出一个段后，它启动一个定时器，等待目的端确认收到这个报文段。如果不能及时收到一个确认，将重发这个报文段。
