TCP协议中的三次握手和四次挥手

建立TCP连接需要三次握手，而断开连接则需要四次挥手。

有以下几种标示:

SYN(synchronous建立联机)ACK(acknowledgement 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)

一、三次握手

第一次握手：客户端向服务器发送连接请求包，标志位SYN（同步序号）置为1，序号为X=0。

第二次握手：服务器收到客户端发来的报文，由SYN=1知道客户端要求建立联机。向客户端发送一个SYN和ACK都置为1的TCP报文，设置初始序号Y=0，将确认序号(Acknowledgement Number)设置为客户的序列号加1，即X+1=0+1=1。

第三次握手：客户端收到服务器发来的包后检查确认序号(Acknowledgement Number)是否正确，即第一次发送的序号加1（X+1=1）。以及标志位ACK是否为1。若正确，客户端再次发送确认包，ACK标志位为1，SYN标志位为0。确认序号(Acknowledgement Number)=Y+1=0+1=1，发送序号为X+1=1。服务器端收到后确认序号值与ACK=1则连接建立成功，可以传送数据了。

连接建立过程如下图：

例题：
TCP建立连接的过程采用三次握手，已知第三次握手报文的发送序列号为1000，确认序列号为2000，请问第二次握手报文的发送序列号和确认序列号分别为多少？（1999，1000）。

解析：

一般是客户端先向服务器发送请求：

第一次握手发送一个序列号；
第二次握手的序列号是单独发送的，第二次握手的确认号是第一次握手序列号+1；
第三次握手的序列号是第二次握手的确认号，第三次握手的确认号是是第二次握手的序列号+1；

二、四次挥手

中断连接端可以是Client端，也可以是Server端。

第一次挥手：客户端给服务器发送TCP包，用来关闭客户端到服务器的数据传送。将标志位FIN和ACK置为1，序号为X=1，确认序号为Z=1。

第二次挥手：服务器收到FIN后，发回一个ACK(标志位ACK=1),确认序号为收到的序号加1，即X=X+1=2。序号为收到的确认序号=Z。

第三次挥手：服务器关闭与客户端的连接，发送一个FIN。标志位FIN和ACK置为1，序号为Y=1，确认序号为X=2。

第四次挥手：客户端收到服务器发送的FIN之后，发回ACK确认(标志位ACK=1),确认序号为收到的序号加1，即Y+1=2。序号为收到的确认序号X=2。

断开连接过程如下图：

【问题1】为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次握手？

答：因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后，可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的，SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时，当Server端收到FIN报文时，很可能并不会立即关闭SOCKET，所以只能先回复一个ACK报文，告诉Client端，”你发的FIN报文我收到了”。只有等到我Server端所有的报文都发送完了，我才能发送FIN报文，因此不能一起发送。故需要四步握手。

【问题2】为什么TIME_WAIT状态需要经过2MSL(最大报文段生存时间)才能返回到CLOSE状态？
答：虽然按道理，四个报文都发送完毕，我们可以直接进入CLOSE状态了，但是我们必须假想网络是不可靠的，有可能最后一个ACK丢失。所以TIME_WAIT状态就是用来重发可能丢失的ACK报文。

主动打开的的一方称为客户端，被动打开的一端称为服务端。
主动打开就是指利用TCP报文请求建立连接的一方。就比如你给别人打电话，你先拨号，你就是主动打开。
被动打开就是接受的另一方的请求报文并同意建立连接的一方。就比如你给别人打电话过去，对方接听了，打就是被动打开。
被动打开：因为有链接需要处理，因此被动打开。
主动打开：因为需要和对方建立链接，因此主动打开。