TCP连接建立与关闭

TCP（Transmission Control Protocol 传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议.

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连接建立（三次握手）

TCP是传输层协议，使用三次握手建立连接，当主动方发出 SYN 连接请求时，接收方接受请求后，发出 SYN+ACK 作为响应，接收到响应后，对响应的 SYN 执行 ACK 确认。这种连接建立方式可以避免错误连接，TCP使用的流量控制协议是可变大小的滑动窗口协议。

TCP三次握手过程如下：

• 客户端发送连接请求（SYN=1,seq=x）报文给服务端，进入SYN状态
• 服务端收到请求，回应一个SYN+ACK（SYN=1,ACK=x+1,seq=y）报文，此时服务器进入SYN_RECV状态
• 客户端收到服务端的SYN报文，回应一个ACK（ACK=y+1），进入Established状态

三次握手”的目的:为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端，因而产生错误。例如：client发出的第一个连接请求报文段并没有丢失，而是在某个网络结点长时间的滞留了，以致延误到连接释放以后的某个时间才到达server。本来这是一个早已失效的报文段。但server收到此失效的连接请求报文段后，就误认为是client再次发出的一个新的连接请求。于是就向client发出确认报文段，同意建立连接。假设不采用“三次握手”，那么只要server发出确认，新的连接就建立了。由于现在client并没有发出建立连接的请求，因此不会理睬server的确认，也不会向server发送数据。但server却以为新的运输连接已经建立，并一直等待client发来数据。这样，server的很多资源就白白浪费掉了。采用“三次握手”的办法可以防止上述现象发生。

连接关闭（四次挥手）

由于TCP是全双工的，每个方向都必须单独关闭。当一方完成数据发送任务就能发送一个FIN终止这个方向的连接。收到一个FIN只是意味着这一方向上没有数据流动，TCP收到FIN后任然能发送数据。建立一个连接需要三次握手，而关闭一个连接需要四次握手，这是由于连接半关闭（half-close）造成的。

具体过程如下：

• 主动方发A发送一个FIN（FIN=1,seq=x），用来关闭A到被动方B的数据发送
• 被动方B收到FIN，响应一个ACK（ACK=x+1）给A
• B关闭与A的连接，并发送一个FIN（FIN=1,seq=y）给A
• A向B发送ACK（ACK=y+1）

每个方向都需要一个FIN和一个ACK，因此通常需要挥手四次。

• “通常”是指，某些情况下，步骤1的FIN随数据一起发送，另外，第二步和第三步发送的分节都出自执行被动关闭那一端，有可能被合并成一个步骤。
• 在第二步与第三步之间，从执行被动关闭一端到执行主动关闭一端流动数据是可能的，这称为“半关闭”（half-close）。