关于TCP握手和挥手告别

tcp协议格式

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三次握手

在 TCP/IP 协议中，TCP 协议提供可靠的连接服务，采用三次握手建立一个连接。

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第一次握手：建立连接时，客户端发送 syn 包(tcp协议中syn位置1，序号为J)到服务器，并进入 SYN_SEND 状态，等待服务器确认；
第二次握手：服务器收到 syn 包，必须确认客户的 SYN，同时自己也发送一个 SYN 包，即 SYN+ACK包（tcp协议中syn位置1，ack位置1，序号K，确定序号为J+1），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(tcp协议中ack位置1，确认序号K+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入 ESTABLISHED 状态，完成三次握手。

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通过这样的三次握手，客户端与服务端建立起可靠的双工的连接，开始传送数据。 三次握手的最主要目的是保证连接是双工的，可靠更多的是通过重传机制来保证的。

挥手告别

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1）客户端 A 在应用层调用close时会激发底层发送一个 FIN（tcp协议中FIN位置1、序号为M，结合上图分析）请求，用来关闭客户 A 到服务器 B 的数据传送，客户端A此时处于半关闭状态（应用层无法接收数据但底层还可以接收数据）；
2）服务器 B 底层收到客户端A的FIN时会做两件事
2.1)第1件事：收到客户端A的FIN时底层会主动回发一个ACK（tcp协议中ACK位置1，确认序号M+1）
2.2)第2件事：收到客户端A的FIN时，导致服务器B的应用层read()返回0（告诉服务器B应用层：客户端A关闭了）
3）服务器B应用层调用close()激发底层给客户端 A 发送一个 FIN（tcp协议中FIN位置1、序号为N）,这是服务器B已处于半关闭状态;
4）客户端 A 底层回发 ACK（tcp协议中ACK位置1，确认序号N+1） 给服务器B，这是客户端A、服务器B都处于完全关闭状态，回收相应的资源。

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这是因为服务端的 LISTEN 状态下的 SOCKET 当收到 SYN 报文的建连请求后，它可以把 ACK 和 SYN（ACK 起应答作用，而 SYN 起同步作用）放在一个报文里来发送。但关闭连接时，当收到FIN 报文通知时，如果能将ACK、FIN放在一个报文里那么就有了三次挥手，但是这是不可能，因为ACK是服务器B一收到FIN报文底层就回发的，而服务器B的FIN是应用层调用close()激发的，所以它这里的 ACK 报文和 FIN 报文在发送的时间上都是分开的，不可能同时发送。