TCP 三次握手、四次挥手

一. 连接过程示意图

　　

 二. 建立TCP连接

2.1 三次握手

2.1.1 第一次握手

　　建立连接。客户端发送连接请求报文段，将SYN置为1，Sequence Number为 x；然后，客户端进入SYN_SEND状态，等待服务端的确认；

2.1.2 第二次握手

　　服务端收到SYN报文段。服务器收到客户端的SYN报文段，需要对这个SYN报文段进行确认，设置Acknowledgment Number为Sequence Number+1；同时，自己自己还要发送SYN请求信息，将SYN位置为1，Sequence Number为y；服务器端将上述所有信息放到一个报文段（即SYN+ACK报文段）中，一并发送给客户端，此时服务器进入SYN_RECV状态；

2.1.3 第三次握手

　　客户端收到服务器的SYN+ACK报文段。然后将Acknowledgment Number设置为y+1，向服务器发送ACK报文段，这个报文段发送完毕以后，客户端和服务器端都进入ESTABLISHED状态，完成TCP三次握手。

2.2 为什么三次握手　

　　目的：为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端，产生错误。

       已失效的连接请求报文段”的产生在这样一种情况下：

       client发出的第一个连接请求报文段并没有丢失，而是在某个网络结点长时间的滞留了，以致延误到连接释放以后的某个时间才到达server。

       本来这是一个早已失效的报文段。 假设不采用“三次握手”，server收到此失效的连接请求报文段后，就误认为是client再次发出的一个新的连接请求。于是就向client发出确认报文段，同意建立连接。由于现在client并没有发出建立连接的请求，因此不会理睬server的确认，也不会向server发送数据。但server却以为新的运输连接已经建立，并一直等待client发来数据。这样，server的很多资源浪费。

       采用“三次握手”的办法可以防止上述现象发生。例如刚才那种情况，client不会向server的确认发出确认。server由于收不到确认，就知道client并没有要求建立连接。

三. 断开TCP连接

3.1 四次挥手

3.1.1 第一次挥手

　　主机A（可以使客户端，也可以是服务器端），设置Sequence Number和Acknowledgment Number，向主机B发送一个FIN报文段；此时，主机A进入FIN_WAIT_1状态；这表示主机A没有数据要发送给主机B了； 

3.1.2 第二次挥手

　　主机B收到了主机A发送的FIN报文段，向主机A回一个ACK报文段，Acknowledgment Number为Sequence Number加1；主机A进入FIN_WAIT_2状态；主机B告诉主机A，我“同意”你的关闭请求；

3.1.3 第三次挥手

　　主机B向主机A发送FIN报文段，请求关闭连接，同时主机B进入 LAST_ACK 状态；

3.1.4 第四次挥手

　　主机A收到主机B发送的FIN报文段，向主机B发送ACK报文段，确认关闭连接。然后主机A进入TIME_WAIT状态；主机B收到主机A的ACK报文段以后，此时，主机A等待2MSL后依然没有收到回复，则关闭连接。

　　Q：为什么等待2MSL后依然没有收到回复，就可以关闭连接了呢？

　　A：假如主机B没有收到主机A的 ACK 报文，则主机B肯定在 1个MSL之后会认为主机A没有收到自己的 FIN 报文，会重发自己的 FIN 报文，主机A 2MSL 没收到回复，则证明主机B 已经收到报文，已经关闭连接，所以主机A此时也可以关闭连接了。