三次握手，四次挥手

三次握手和四次挥手是 TCP 协议中用于建立连接和断开连接的核心机制，TCP 是面向连接、可靠的传输层协议，这两个机制保障了连接的有序建立与关闭。
一、 三次握手（TCP 连接建立）
目的是同步通信双方的序列号和确认号，并交换 TCP 窗口大小等参数，确保双方都具备收发数据的能力。参与方：客户端（主动发起连接）和服务端（被动监听连接）
具体过程
1.第一次握手（SYN）客户端向服务端发送 SYN 报文，报文主要包含：
标志位：SYN=1（表示请求建立连接）
初始序列号：seq=x
此时客户端进入 SYN_SENT 状态，等待服务端确认。
2.第二次握手（SYN + ACK）服务端收到 SYN 报文后，确认可以建立连接，向客户端发送 SYN+ACK 报文，包含：
标志位：SYN=1，ACK=1
确认号：ack=x+1（确认客户端的序列号）
服务端初始序列号：seq=y
此时服务端进入 SYN_RCVD 状态。
3.第三次握手（ACK）客户端收到 SYN+ACK 报文后，向服务端发送 ACK 报文，包含：
标志位：ACK=1
确认号：ack=y+1（确认服务端的序列号）
序列号：seq=x+1
发送完成后，客户端进入 ESTABLISHED 状态；服务端收到该报文后，也进入 ESTABLISHED 状态。
至此，TCP 连接建立完成，双方可以开始传输数据。
为什么需要三次握手？
核心是防止失效的连接请求报文段被服务端接收，导致资源浪费。如果只进行两次握手，服务端发送 SYN+ACK 后就认为连接建立，但如果客户端的 SYN 报文是延迟的失效报文，客户端不会理会服务端的 SYN+ACK，服务端会一直等待客户端的 ACK，造成资源占用。
二、 四次挥手（TCP 连接关闭）
TCP 是全双工通信，双方都需要独立关闭自己的发送通道，因此需要四次交互。参与方：主动关闭方和被动关闭方（客户端和服务端都可以作为主动关闭方）
具体过程
1.第一次挥手（FIN）主动关闭方向被动关闭方发送 FIN 报文，请求关闭连接，包含：
标志位：FIN=1，ACK=1
序列号：seq=u
主动关闭方进入 FIN_WAIT_1 状态，此时主动关闭方不再发送数据，但仍可接收数据。
2.第二次挥手（ACK）被动关闭方收到 FIN 报文后，发送 ACK 报文确认，包含：
标志位：ACK=1
确认号：ack=u+1
序列号：seq=v
被动关闭方进入 CLOSE_WAIT 状态；主动关闭方收到 ACK 后，进入 FIN_WAIT_2 状态，等待被动关闭方的 FIN 报文。
此时，主动关闭方的发送通道已关闭，但被动关闭方仍可发送数据。
3.第三次挥手（FIN）被动关闭方完成数据发送后，向主动关闭方发送 FIN 报文，请求关闭自己的发送通道，包含：
标志位：FIN=1，ACK=1
序列号：seq=w
确认号：ack=u+1
被动关闭方进入 LAST_ACK 状态，等待主动关闭方的确认。
4.第四次挥手（ACK）主动关闭方收到 FIN 报文后，发送 ACK 报文确认，包含：
标志位：ACK=1
确认号：ack=w+1
序列号：seq=u+1
主动关闭方进入 TIME_WAIT 状态（等待 2MSL 时间后才会进入 CLOSED 状态）；被动关闭方收到 ACK 后，直接进入 CLOSED 状态。
当主动关闭方等待 2MSL 超时后，连接彻底关闭。
为什么需要四次挥手？
因为 TCP 是全双工模式，关闭连接时，双方的发送通道需要独立关闭。被动关闭方收到 FIN 后，可能还有数据要发送，不能立即关闭自己的发送通道，因此需要先回复 ACK 确认 “我知道你要关闭了”，等数据发送完后，再发送 FIN 关闭自己的通道。
关于 TIME_WAIT 状态
2MSL：MSL 是报文最大生存时间，2MSL 是主动关闭方等待的时间。
作用：确保被动关闭方收到最后的 ACK 报文；防止延迟的报文段出现在新的连接中。