TCP连接的建立和释放过程详解（三次握手、四次挥手）
1. TCP是基于连接的协议
传输控制协议（TCP，Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。所谓面向连接，是指通信双方在进行通信之前，事先在双方之间建立起一个完整的、可以彼此沟通的通道，这个通道就是连接。
TCP是基于连接的协议，也就是说，在正式收发数据之前，必须和对方建立可靠的连接。一个TCP连接的建立要经过三次握手，释放连接一般需要四次挥手。
2. 连接的建立
建立连接的过程一般需要三次握手，如下图所示：
在握手之前，主动打开连接的客户端结束CLOSE阶段，被动打开的服务器也结束CLOSE阶段，并进入LISTEN阶段。随后进入三次握手阶段：
（1）首先客户端向服务器发送一个SYN包，并等待服务器确认
- 标志位为
SYN，表示请求建立连接 - 序号为
Seq = x（x一般为1） - 随后客户端进入
SYN-SENT阶段
（2）服务器接收到客户端发来的SYN包后，对该包进行确认后结束LISTEN阶段，并返回一段TCP报文
- 标志位为
SYN和ACK，表示确认客户端的报文Seq序号有效，服务器能正常接收客户端发送的数据，并同意创建新连接 - 序号为
Seq = y - 确认号为
Ack = x + 1，表示收到客户端的序号Seq并将其值加1作为自己确认号Ack的值，随后服务器端进入SYN-RECV阶段
（3）客户端接收到发送的SYN + ACK包后，明确了从客户端到服务器的数据传输是正常的，从而结束SYN-SENT阶段。并返回最后一段报文
- 标志位为
ACK，表示确认收到服务器端同意连接的信号 - 序号为
Seq = x + 1，表示收到服务器端的确认号Ack，并将其值作为自己的序号值 - 确认号为
Ack= y + 1，表示收到服务器端序号seq，并将其值加1作为自己的确认号Ack的值 - 随后客户端进入
ESTABLISHED
当服务器端收到来自客户端确认收到服务器数据的报文后，得知从服务器到客户端的数据传输是正常的，从而结束SYN-RECV阶段，进入ESTABLISHED阶段，从而完成三次握手。
为什么是「三」次握手？
因为三次是保证
client和server端均让对方知道自己具备发送和接收能力的最小次数：
- client > server：client具备发送能力
- server > client：server具备接收和发送能力
- client > server：client具备接收能力
2. 连接的释放
释放连接的过程一般需要四次挥手，如下图所示：
这里假设客户端主动释放连接。在挥手之前主动释放连接的客户端结束ESTABLISHED阶段，随后开始四次挥手：
（1）首先客户端向服务器发送一段TCP报文表明其想要释放TCP连接
- 标记位为
FIN，表示请求释放连接 - 序号为
Seq = u - 随后客户端进入
FIN-WAIT-1阶段，即半关闭阶段，并且停止向服务端发送通信数据
（2）服务器接收到客户端请求断开连接的FIN报文后，结束ESTABLISHED阶段，进入CLOSE-WAIT阶段并返回一段TCP报文
- 标记位为
ACK，表示接收到客户端释放连接的请求 - 序号为
Seq = v - 确认号为
Ack = u + 1，表示是在收到客户端报文的基础上，将其序号值加1作为本段报文确认号Ack的值 - 随后服务器开始准备释放服务器端到客户端方向上的连接
客户端收到服务器发送过来的TCP报文后，确认服务器已经收到了客户端连接释放的请求，随后客户端进入FIN-WAIT-2阶段。
（3）服务器端在发出ACK确认报文后，服务器端会将遗留的待传数据传送给客户端，待传输完成后即经过CLOSE-WAIT阶段，便做好了释放服务器端到客户端的连接准备，再次向客户端发出一段TCP报文
- 标记位为
FIN和ACK，表示已经准备好释放连接了 - 序号为
Seq = w - 确认号
Ack = u + 1，表示是在收到客户端报文的基础上，将其序号Seq的值加1作为本段报文确认号Ack的值
随后服务器端结束CLOSE-WAIT阶段，进入LAST-ACK阶段，并且停止向客户端发送数据。
（4）客户端收到从服务器发来的TCP报文，确认了服务器已经做好释放连接的准备，于是进入TIME-WAIT阶段，并向服务器发送一段报文
标记位为
ACK，表示接收到服务器准备好释放连接的信号序号为
Seq= u + 1，表示是在已收到服务器报文的基础上，将其确认号Ack值作为本段序号的值确认号为
Ack= w + 1，表示是在收到了服务器报文的基础上，将其序号Seq的值作为本段报文确认号的值
随后客户端开始在TIME-WAIT阶段等待2 MSL。服务器端收到从客户端发出的TCP报文之后进入CLOSED阶段，由此正式确认管关闭服务器端到客户端方向上的连接。客户端等待完2 MSL之后，进入CLOSED阶段，由此完成四次挥手。
为什么是「四」次挥手？
因为
TCP是一个全双工协议，必须单独拆除每一条信道，两个方向的接收、发送都需要单独关闭。
参考：
《LeetBook》
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