TCP三次握手/四次挥手

一、三次握手

　　所谓三次握手，就是建立TCP连接时所需要的三个步骤。

其中，seq表示数据包本身的序列号，ack表示希望对方发送的那个数据包的序列号。

(1)第一次握手：Client将标志位SYN置为1，随机产生一个值seq=J，并将该数据包发送给server，client进入SYN_SENT状态，等待Server确认。

(2)第二次握手：Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接，Server将标志位SYN和ACK都置为1，ack=J+1，随机产生一个值seq=K，并将该数据包发送给Client以确认连接请求，Server进入SYN_RCVD状态。

(3)第三次握手：Client收到确认后，检查ack是否为J+1，ACK是否为1，如果正确则将标志位ACK置为1，ack=K+1,并将该数据包发送给Server，Server检查ack是否为K+1，ACK是否为1，如果正确则建立成功，Client和Server进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，随后Client和Server之间就可以传输数据了。

 

 

二、四次挥手

(1)第一次挥手：Client发送一个FIN，用来关闭Client到Server的数据传送，Client进入FIN_WAIT_1状态

(2)第二次挥手：SERVER收到FIN后，发送一个ACK给Client，确认序号为收到序号+1(与SYN相同，一个FIN占用一个序号)，Server进入CLOSED_WAIT状态

(3)第三次挥手：Server发送一个FIN，用来关闭Server到Client的数据传送，Server进入LAST_ACK状态

(4)第四次挥手：Client收到FIN后，Client进入TIME_WAIT状态，接着发送一个ACK给Server，确认序号为收到序号+1，Server进入CLOSED状态，完成四次挥手

 

 

三、常见问题

1、建立连接过程中，为什么TCP客户端还要发送一次确认？

主要防止已经失效的连接请求报文突然又传送到了服务器，从而产生错误。

如果使用两次握手建立连接，假设有这样一种场景，客户端发送第一个请求并且没有丢失，只是用为在网络节点中滞留的时间太长了，由于TCP的客户端迟迟没有收到确认报文，以为服务器没有收到，此时重新向服务器发送这条报文，从后客户端和服务器经过两次握手完成连接，传输数据，再关闭连接。此时此前滞留的那一次请求连接，网络通畅了到达了服务器，这个报文本该是失效的，但是，两次握手的机制将会让客户端和服务器在此建立连接，这将导致不必要的错误和资源的浪费。

如果采用的是三次握手，就算是那一次失效的报文传送过来了，服务端接收到了那条失效的报文并回复了确认报文，但是客户端不会再次发送确认，由于服务器收不到确认，就知道客户端并没有请求连接。

 

2、为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次挥手？

因为TCP连接是双向的，当服务器收到客户端的FIN报文之后，并不会立即关闭Socket，只会先回复一个ACK报文表明已经收到了FIN报文，当服务器所有的数据都发送完毕，才会回复客户端FIN报文，客户端回复ACK报文，确认已收到FIN报文，自此断开连接。

 

3、为什么断开连接，客户端最后还要等待2MSL？

第一，保证客户端发送的最后一个ACK报文能够到达服务器，因为这个ACK报文可能丢失，站在服务器的角度看来，我已经发送了FIN+ACK报文请求断开了，客户端还没有给我回应，应该是我发送的请求断开报文它没有收到，于是服务器又会重新发送一次，而客户端就能在这个2MSL时间段内收到这个重传的报文，接着给出回应报文，并且会重启2MSL计时器。

第二，防止类似与“三次握手”中提到了的“已经失效的连接请求报文段”出现在本连接中。客户端发送完最后一个确认报文后，在这个2MSL时间中，就可以使本连接持续的时间内所产生的所有报文段都从网络中消失。这样新的连接中不会出现旧连接的请求报文。