TCP三次握手和四次挥手

三次握手

1. 客户端向服务端发出连接请求报文，报文首部同步位SYN=1，随机初始序列号seq=x，此时客户端进程进入了同步已发送状态
2. 服务器收到请求报文后，如果同意连接，则发出确认报文，确认报文中包含ACK=1,SYN=1,确认号ack=x+1，同时自己要生成一个随机序列号seq=y，进入同步收到状态
3. 客户端收到报文后，还要给出确认报文，ACK=1，ack=y+1,然后进入连接状态。

3次握手.png

为什么要3次握手呢？

如果客户端发送的一个连接请求，因为网络延迟失效，知道那么当这个失效的连接请求达到服务端后，服务端误以为请求有效，依然会返回确认报文，并进入连接状态，但是因为请求是失效的，所以客户端不会对服务端返回的报文进行响应，这样就导致服务器一直处于连接状态，等待客户端发送数据，造成资源浪费。如果采用三次握手，只有在收到客户端的确认报文后，整个TCP连接才算建立。

四次挥手

1. 客户端发出连接释放报文，停止发送数据，报文首部FIN=1,seq=u,客户端进入等待状态1，FIN-WAIT-1。
2. 服务端收到连接释放报文后，返回一个确认报文，ACK=1，ack=u+1,带上自己的序列号seq=v,此时服务器端进入关闭等待（CLOSE-WAIT）状态，这时处于半关闭状态，客户端不再发送数据，但是服务端要继续把未发送完的数据发送完毕。
   客户端收到服务端的确认报文后，进入FIN-WAIT-2状态，等待服务端发送连接释放报文。
3. 服务端将最后的数据发送完毕后，向客户端发送连接释放报文，FIN=1,ack=u+1,此时，服务器进入LAST-ACK（最后确认）状态，等待客户端的确认。

4. 客户端收到服务端的链接释放报文后，发出确认，ACK=1，ack=w+1，客户端进入TIME-WAIT（时间等待）状态，必须过一段时间后，才进入CLOSED状态。

   
   四次挥手.png

为什么要四次挥手？

服务器端在收到客户端的FIN报文后，并不会立即关闭SOCKET，因为此时服务器可能有些数据还未发送完成，因此只能先回应一个ACK报文，告诉客户端收到了释放报文，等到数据发送完成后，才向客户端发送FIN 报文。