TCP协议三次握手、四次挥手详解

本文参考自文章http://blog.csdn.net/whuslei/article/details/6667471/，但文章只给了大致流程(某些部分太大略了)。这里将详细流程记录下来，并添加了自己的理解。同时也在vs2012上实现了TCP在客户端与服务器方面的链接代码。代码可通过该网址进行下载。

TCP建立连接需要三次握手才能完成，而断开连接则需要四次挥手。整个过程如下图所示：

看图之前需要了解一下最基本的TCP连接相关用词：

SYN：同步序列编号（Synchronize Sequence Numbers）该标志仅在三次握手建立TCP连接时有效。它提示TCP连接的服务端检查序列编号，该序列编号为TCP连接初始端（一般是客户端）的初始序列编号

ACK：确认标志

FIN：结束标志带有该标志置位的数据包用来结束一个TCP回话，但对应端口仍处于开放状态，准备接收后续数据。

一：这里先说一下TCP的三次握手过程：【如下图所示】

第一次握手：建立连接时，客户端发送SYN包。设置SYN=1，同时发送一个校验序列号（这里用seq=client_isn表示）到服务器，并进入SYN_SENT状态，等待服务器确认；SYN：同步序列编号（Synchronize Sequence Numbers）

第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=client_isn+1），同时自己也发送一个SYN包（SYN=1，seq=server_isn表示），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；

第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=server_isn+1），此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED（TCP连接成功）状态，完成三次握手。

完成三次握手，客户端与服务器开始传送数据

二：TCP四次挥手

【注意】中断连接端可以是Client端，也可以是Server端。

其过程就是客户端发送FIN(我们分手吧)，服务器接到后就回复ACK(分吧)，于此同时服务器还会再给客户端发送FIN(我们分手吧)，客户端接收到信息后回复服务器ACK(分吧)。

三：客户端TCP所经历的状态序列：【这里可以看本文第一幅图片，客户端和服务器两条主线上标志的状态，而下一幅图像只是衬托】

假设Client端发起中断连接请求，也就是发送FIN报文，进入FIN_WAIT-1状态。Server端接到FIN报文后，意思是说"我Client端没有数据要发给你了"，但是如果你还有数据没有发送完成，则不必急着关闭Socket(套接字，相当于程序的接口，与外界进行通信)，可以继续发送数据。所以你先发送ACK，"告诉Client端，你的请求我收到了，但是我还没准备好，请继续你等我的消息"。这个时候Client端就进入FIN_WAIT-2状态，继续等待Server端的FIN报文。当Server端确定数据已发送完成，则向Client端发送FIN报文，"告诉Client端，好了，我这边数据发完了，准备好关闭连接了"。Client端收到FIN报文后，"就知道可以关闭连接了，但是他还是不相信网络，怕Server端不知道要关闭，所以发送ACK后进入TIME_WAIT状态，如果Server端没有收到ACK则可以重传。“，Server端收到ACK后，"就知道可以断开连接了"。Client端等待了2MSL后依然没有收到回复，则证明Server端已正常关闭，那好，我Client端也可以关闭连接了。Ok，TCP连接就这样关闭了！

【注意】 在TIME_WAIT状态中，如果TCP client端最后一次发送的ACK丢失了，它将重新发送。TIME_WAIT状态中所需要的时间是依赖于实现方法的。典型的值为30秒、1分钟和2分钟。等待之后连接正式关闭，并且所有的资源(包括端口号)都被释放。

四：客户端TCP所经历的状态序列