TCP的三次握手和四次挥手

前言

TCP的三次握手和四次挥手。

一、TCP的三次握手

三次握手目的：为了让双方都知道可以互相通信。

第一次握手：
客户端将标志位SYN置1，随机产生序列号seq=x，并将该数据包发送给服务端，客户端进入SYN_SENT状态，等待服务端确认。
第二次握手：
服务端收到数据报后由标志位SYN=1知道客户端在请求建立连接，服务端将标志位SYN和ACK都置为1，ack=x+1，随机产生一个序列号seq=y，并将该数据包发送给客户端以确认连接请求，服务端进入SYN_RCVD状态。
第三次握手：
客户端收到确认后检查，如果正确则将标志位ACK置为1，ack=y+1，并将该数据包发送给服务端，服务端进行检查如果正确则连接建立成功，客户端和服务端都进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，开始传输数据。

【注】

为什么需要三次？
    如果只是两次握手，最多只有客户端的序列号能够被确认，服务端的序列号则得不到确认
    （服务端不知道 C收和S发）。

【注】半连接队列：服务器处于SYN_RCVD状态时，会把此状态下的请求连接放在一个队列中，该队列被称为半连接队列。

【注】SYN攻击：利用TCP的协议缺陷，发送大量的半连接请求，占用半连接队列，耗费资源。
优化：缩短SYN Timeout时间；记录IP，若收到某个重复IP的报文，则将该IP的所有报文都丢弃。

二、TCP的四次挥手

第一次挥手：
客户端发送一个FIN，用来关闭客户端到服务端的数据传输，客户端进入FIN_WAIT1状态。
第二次挥手：
服务端收到FIN后，发送一个ACK给客户端，确认序号为收到序号加1，服务端进入CLOSE_WAIT状态，客户端进入FIN_WAIT2状态。此时的TCP、处于半关闭状态，即：客户端没有要发送的数据了，但是服务端若要发送数据，则客户端仍要接收。
第三次挥手：
服务端发送一个FIN，用来关闭服务端到客户端的数据传输，服务端进入LAST_ACK状态。
第四次挥手：
客户端收到FIN后，客户端进入TIME_WAIT状态，接着发送一个ACK给服务端，确认后，服务端进入CLOSED状态，完成四次挥手。

【注】

为什么需要四次？
    当服务端收到客户端的FIN数据包后，服务端可能还有数据没发完，不会立即close。
    所以服务端会先将ACK发过去告诉客户端我收到你的断开请求了，
    但请再给我一点时间，用来发送剩下的数据报文，发完之后再将FIN发给客户端表示现在可以断了，
    之后客户端收到FIN后发送ACK确认断开信息给服务端。

【注】TIME_WAIT状态定时经过2MSL后关闭，为什么？
MSL即报文最大生存时间。在Linux系统中2MSL约为1分钟，设置2MSL可以保证上一次连接的报文已经在网络中消失，不会出现与新的TCP连接报文冲突的情况。并且保证第四次挥手的ACK能被接收到。