详解TCP协议三次握手四次挥手

`三次握手：`

三次握手表示建立通信阶段，在TCP协议中，在发送数据的准备阶段，客户端与服务器之间的三次交互，以保证连接的可靠，由于这种面向连接的特性， TCP协议可以保证传输数据的安全，所以应用十分广泛。例如上传文件、下载文件、浏览网页等
第一次握手，客户端向服务器端发出连接请求，等待服务器确认（客：我就蹭蹭不进去）
第二次握手，服务器端向客户端回送一个响应，通知客户端收到了连接请求（服：行）
第三次握手，客户端再次向服务器端发送确认信息，确认连接完成三次握手，连接建立后，客户端和服务器就可以开始进行数据传输了。（客：开始了哦）

名称	含义
SYN(synchronous)	建立连接
ACK(acknowledgement)	连接确认
PSH(push)	传送
FIN(finish)	结束
RST(reset)	重置
URG(urgent)	紧急
Sequence number	顺序号码
Acknowledge number	确认号码

建立连接（三次握手）的过程：

客户端发送一个带SYN标志的TCP报文到服务器。这是上图中三次握手过程中的段1。客户端发出SYN位表示连接请求。序号是1000，这个序号在网络通讯中用作临时的地址，每发一个数据字节，这个序号要加1，这样在接收端可以根据序号排出数据包的正确顺序，也可以发现丢包的情况。另外，规定SYN位和FIN位也要占一个序号，这次虽然没发数据，但是由于发了SYN位，因此下次再发送应该用序号1001。mss表示最大段尺寸，如果一个段太大，封装成帧后超过了链路层的最大长度，就必须在IP层分片，为了避免这种情况，客户端声明自己的最大段尺寸，建议服务器端发来的段不要超过这个长度。

服务器端回应客户端，是三次握手中的第2个报文段，同时带ACK标志和SYN标志。表示对刚才客户端SYN的回应；同时又发送SYN给客户端，询问客户端是否准备好进行数据通讯。服务器发出段2，也带有SYN位，同时置ACK位表示确认，确认序号是1001，表示“我接收到序号1000及其以前所有的段，请你下次发送序号为1001的段”，也就是应答了客户端的连接请求，同时也给客户端发出一个连接请求，同时声明最大尺寸为1024。

客户必须再次回应服务器端一个ACK报文，这是报文段3。
客户端发出段3，对服务器的连接请求进行应答，确认序号是8001。在这个过程中，客户端和服务器分别给对方发了连接请求，也应答了对方的连接请求，其中服务器的请求和应答在一个段中发出。因此一共有三个段用于建立连接，称为“三方握手”。在建立连接的同时，双方协商了一些信息，例如，双方发送序号的初始值、最大段尺寸等。

数据传输的过程：

客户端发出段4，包含从序号1001开始的20个字节数据。

服务器发出段5，确认序号为1021，对序号为1001-1020的数据表示确认收到，同时请求发送序号1021开始的数据，服务器在应答的同时也向客户端发送从序号8001开始的10个字节数据。

客户端发出段6，对服务器发来的序号为8001-8010的数据表示确认收到，请求发送序号8011开始的数据。

在数据传输过程中，ACK和确认序号是非常重要的，应用程序交给TCP协议发送的数据会暂存在TCP层的发送缓冲区中，发出数据包给对方之后，只有收到对方应答的ACK段才知道该数据包确实发到了对方，可以从发送缓冲区中释放掉了，如果因为网络故障丢失了数据包或者丢失了对方发回的ACK段，经过等待超时后TCP协议自动将发送缓冲区中的数据包重发。

`四次挥手：`

所谓四次挥手（Four-Way-Wavehand）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器任一方执行close来触发。

客户端向服务器发出取消连接请求
服务器向客户端返回一个响应，表示收到请求
服务器向客户端发出确认取消请求
客户端再次确认连接取消

为什么握手只有三次，挥手却要四次

因为握手的时候两端没有连接，只要确认连接就行
但是挥手的时候是已经连接了，这个时候服务器要在第二次握手以后处理最后的数据，处理完最后数据跟客户端确认了才能取消

关闭连接（四次握手）的过程：

由于TCP连接是全双工的，因此每个方向都必须单独进行关闭。这原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个 FIN只意味着这一方向上没有数据流动，一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方执行被动关闭。

客户端发出段7，FIN位表示关闭连接的请求。

服务器发出段8，应答客户端的关闭连接请求。（这里是一个半关闭的状态）

服务器发出段9，其中也包含FIN位，向客户端发送关闭连接请求。

客户端发出段10，应答服务器的关闭连接请求。
建立连接的过程是三次握手，而关闭连接通常需要4个段，服务器的应答和关闭连接请求通常不合并在一个段中，因为有连接半关闭的情况，这种情况下客户端关闭连接之后就不能再发送数据给服务器了，但是服务器还可以发送数据给客户端，直到服务器也关闭连接为止。

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