TCP的三次握手、四次挥手

前言

一个TCP的对话的建立必须要通过三次握手来建立，如果想要终止TCP的连接，就要通过四次挥手来实现

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一、一些重要字段的含义

1.序号：seq序号，占32位，用来标识从TCP源端向目的地端发送的字节流，发起方发送数据时对此进行标记
2.确认号：ack序号，占32位，只有ACK标志位为1时，确认序号字段才有效，ack=seq+1
3.标志位：共六个：URG ACK PSH RST SYN FIN 具体含义如下：
URG：紧急指针有效
ACK：确认序号有效
PSH:接收方应该尽快将这个报文交给应用层
RST:重置连接
SYN:发起一个新连接
FIN:释放一个连接

二、TCP总括图

三、三次握手详细过程

1.第一次握手

第一次握手：Client将同步标志位SYN置为1（SYN为1就表示要建立连接，连接成功之后该位置会再次被置为0），请求序号seq=x（在所有的字节排列中，申请从哪一个字节开始发送，这个序号就一般表示当前已经发送到哪个序号，服务器同意后将会从下一个序号开始发送，第一次握手只有请求序号没有确认号），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

第二次握手：Server收到数据包后由同步标志位SYN=1指导Client请求建立连接，确认标志位ACK置为1（这会才有确认标志位，第一次握手并没有确认标志位。当确认标志位为0时，确认号不起作用），ack=x+1（确认序号等于请求序号+1，表示x+1之前的Server都收到了，从Server发送的请求已经收到）。TCP是全双工协议，因此Server有可能也会给Client发送数据，因此Server也会向Client建立连接，Server将同步标志位SYN置为1（Server也要向Client发送请求，因此SYN也要被置为1），seq=y就表示Server给Client发送的数据开始序号。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

第三次握手：因为连接要是双向的，Server确认后只是Client到Server连通了，因此Client也要确认一下，才能让Server向Client的连接也连通。Client和Server进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，随后Client与Server之间可以开始传输数据了。

三次握手小结

三次握手使客户端与服务器完成了连接并且可以相互之间传输数据，可以将这个过程简述为：客户端告诉服务器我可以给你发送数据吗，服务器收到后说可以，我也可能给你发数据；客户端接收之后说好的，那我们相互发送数据。这个过程就大概描述了TCP的三次握手

4.为什么必须要进行三次握手，两次或四次就不行

TCP 的三次握手是为了保证数据的可靠传输的，TCP 是全双工的协议，也就是说通过 TCP 协议发送的协议是要得到回复的，一来一回，所以说对于需要建立 TCP 连接的两端来说，每一端都需要进行一来一回的确认，这就进行三次握手。
1、A 给 B 发送需要建立连接的请求;
2、B 给 A 发送可以建立连接的回复；
3、A 给 B 发送确认收到回复的信息；

如果是两次握手的话，当B给A发送可以建立连接的回复之后，是没有收到A确认收到回复的消息，这样的连接不可靠；
如果是四次握手，其实没有必要，因为三次握手已经可以使A B之间建立连接，四次握手只会浪费资源
三次握手是保证双方互相明确对端可以收发的最低值。

四、四次挥手

所谓四次挥手即终止TCP连接，就是指断开一个TCP连接时，需要客户端和服务端相互总共发送4个包以确认连接的断开。在socket编程中，这一过程由客户端或服务端任一方执行close来触发。
由于TCP连接是全双工的，因此，每个方向都必须要单独进行关闭。这一原则是当一方完成数据发送任务后，发送一个FIN来终止这一方向的连接，收到一个FIN只是意味着这一方向上没有数据流动了，即不会再收到数据了。但是在这个TCP连接上仍然能够发送数据，直到另一方向也发送了FIN。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方则执行被动关闭，上图描述的即是如此。

1.第一次挥手

第一次挥手：Client发送一个FIN，以及选择号seq=u（表示：u之前的数据已经全部发送，并且数据发到u就可以截止了，就不再有数据了），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

第二次挥手：Server收到FIN后，发送一个请求号seq=v和确认序号ack=u+1给Client。Server进入CLOSE_WAIT状态。

3.第三次挥手

第三次挥手：Server发送一个FIN，请求号为最新的seq=w和确认序号ack=u+1，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

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w+1。Server进入CLOSED状态，完成四次挥手。

四次挥手简述

四次挥手指当TCP断开连接时，需要客户端和服务器总共发送四个包来断开它们之间的连接。大概可以简述为：客户机A说我没有数据要发送了，我们断开连接吧；服务器B说好的，但是我还有数据要发送；然后又对A说，好了我发完了，我们断开连接吧；A收到之后说好的，我们断开连接吧。以上过程就简述了TCP断开连接的过程

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