TCP连接与释放解析

我们知道TCP是面向连接的可靠的传输层协议，TCP协议中用了很多的方法来保证他的可靠性，比如相应应答机制、丢失重传机制、滑动窗口等，这里简单讲解一下，连接与释放和TIME_WAIT状态。

连接时的三次握手

先看一个简单的示意图：

建立连接的过程：

1. Client向Server发送一个SYN位为1的请求建立连接报文，并且这个报文的序号为1000，这个序号用作临时地址，因为接收端要对接收到的报文进行确认，ACK的时候序号便会写为1001，表示序号在1001以前的报文都接收到，

2. Server向Client回复一个报文，其中SYN=1，表示想向Client建立连接，ACK确认的序号为1001。

3. Client给Server发送回复序号为1002的报文，表示收到1001号以前的报文，也就是双方连接建立完成。

   需要第三次握手的原因：

现在考虑这样一种情况，假设没有第三次的回复确认报文，也就是说链接建立只有两次时，如果第二次的回复报文在传送过程中堵塞甚至丢失，那么，在Client端没有接收到第二次的报文，会认为链接没有建立，会给Server再次发送请求连接报文，即重新开始三次握手的过程，而在Server端因为已经发送出第二次的链接报文，Server认为连接建立，就会对Client发送过来的请求连接的报文不予处理，然后Client会一直向Server发送请求建立连接报文，而Server会一直忽略这个报文，显然这是不行的。

释放时的四次挥手

释放连接过程:

1. 客户端发送FIN=1位的请求关闭连接报文，表示关闭连接的请求。
2. 服务器发出ACK回复报文，应答客户端的关闭连接请求。
3. 服务器发出一个也包含FIN=1的报文，向客户端发送关闭连接请求。
4. 客户端发出ACK回复报文，应答服务器的关闭连接请求。

TIME_WAIT状态解析：

发起断开连接请求的一方会进入TIME_WAIT状态。

TIME_WAIT状态存在的时长： 2倍的MSL

MSL：就是maximum segment lifetime(最大分节生命期），这是一个IP数据包能在互联网上生存的最长时间，超过这个时间IP数据包将在网络中消失 。

TIME_WAIT状态存在的原因：

1 . 保证四次挥手能成功的完成，即保证TCP全双工的可靠终止

同三次握手一样，假设最后一次的确认报文发生了拥塞，没有在正常时间内发送到客户端，那么Client就会单方面关闭连接， 而Server端为关闭连接，就会一直为当前的这个连接保存相关的数据和信息，这无疑是一种浪费。

所以无论四次传输的哪一个报文丢失，都应该有处理这种情况的方法，保持TIME_WAIT状态就是处理方法。

2 . 处理因拥塞而迟到的失效的断开连接报文

像上面所说的，某报文可能会因为拥塞而超时，然后Client会再发一个，这样，网络中就有两个作用相同的报文，其到达的先后顺序是不一样的，有可能已经响应了先到的那个报文，而后到达的报文可能会作用到新建立的连接上，这就影响了别的连接，而TIME_WAIT状态就保证了这种报文会消逝在网络中（TTL=0时被某个路由器直接丢弃），就避免了这种情况。