先来张图！
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序列号seq：占4个字节，用来标记数据段的顺序，TCP把连接中发送的所有数据字节都编上一个序号，第一个字节的编号由本地随机产生；给字节编上序号后，就给每一个报文段指派一个序号；序列号seq就是这个报文段中的第一个字节的数据编号。
确认号ack：占4个字节，期待收到对方下一个报文段的第一个数据字节的序号；序列号表示报文段携带数据的第一个字节的编号；而确认号指的是期望接收到下一个字节的编号；因此当前报文段最后一个字节的编号+1即为确认号。
确认ACK：占1位，仅当ACK=1时，确认号字段才有效。ACK=0时，确认号无效
同步SYN：连接建立时用于同步序号。当SYN=1，ACK=0时表示：这是一个连接请求报文段。若同意连接，则在响应报文段中使得SYN=1，ACK=1。因此，SYN=1表示这是一个连接请求，或连接接受报文。SYN这个标志位只有在TCP建产连接时才会被置1，握手完成后SYN标志位被置0。
终止FIN：用来释放一个连接。FIN=1表示：此报文段的发送方的数据已经发送完毕，并要求释放运输连接
PS：ACK、SYN和FIN这些大写的单词表示标志位，其值要么是1，要么是0；ack、seq小写的单词表示序号。
| 字段 | 含义 |
|---|---|
| URG | 紧急指针是否有效。为1，表示某一位需要被优先处理 |
| ACK | 确认号是否有效，一般置为1。 |
| PSH | 提示接收端应用程序立即从TCP缓冲区把数据读走。 |
| RST | 对方要求重新建立连接，复位。 |
| SYN | 请求建立连接，并在其序列号的字段进行序列号的初始值设定。建立连接，设置为1 |
| FIN | 希望断开连接。 |
三次握手过程理解
第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包（syn=j）到服务器，并进入SYN_SENT状态，等待服务器确认；SYN：同步序列编号（Synchronize Sequence Numbers）。
第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，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(ack=k+1），此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED（TCP连接成功）状态，完成三次握手。
四次挥手过程理解
1）客户端进程发出连接释放报文，并且停止发送数据。释放数据报文首部，FIN=1，其序列号为seq=u（等于前面已经传送过来的数据的最后一个字节的序号加1），此时，客户端进入FIN-WAIT-1（终止等待1）状态。 TCP规定，FIN报文段即使不携带数据，也要消耗一个序号。
2）服务器收到连接释放报文，发出确认报文，ACK=1，ack=u+1，并且带上自己的序列号seq=v，此时，服务端就进入了CLOSE-WAIT（关闭等待）状态。TCP服务器通知高层的应用进程，客户端向服务器的方向就释放了，这时候处于半关闭状态，即客户端已经没有数据要发送了，但是服务器若发送数据，客户端依然要接受。这个状态还要持续一段时间，也就是整个CLOSE-WAIT状态持续的时间。
3）客户端收到服务器的确认请求后，此时，客户端就进入FIN-WAIT-2（终止等待2）状态，等待服务器发送连接释放报文（在这之前还需要接受服务器发送的最后的数据）。
4）服务器将最后的数据发送完毕后，就向客户端发送连接释放报文，FIN=1，ack=u+1，由于在半关闭状态，服务器很可能又发送了一些数据，假定此时的序列号为seq=w，此时，服务器就进入了LAST-ACK（最后确认）状态，等待客户端的确认。
5）客户端收到服务器的连接释放报文后，必须发出确认，ACK=1，ack=w+1，而自己的序列号是seq=u+1，此时，客户端就进入了TIME-WAIT（时间等待）状态。注意此时TCP连接还没有释放，必须经过2∗∗MSL（最长报文段寿命）的时间后，当客户端撤销相应的TCB后，才进入CLOSED状态。
6）服务器只要收到了客户端发出的确认，立即进入CLOSED状态。同样，撤销TCB后，就结束了这次的TCP连接。可以看到，服务器结束TCP连接的时间要比客户端早一些。
常见面试题
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。
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，但是我们必须假象网络是不可靠的，有可以最后一个ACK丢失。所以TIME_WAIT状态就是用来重发可能丢失的ACK报文。在Client发送出最后的ACK回复，但该ACK可能丢失。Server如果没有收到ACK，将不断重复发送FIN片段。所以Client不能立即关闭，它必须确认Server接收到了该ACK。Client会在发送出ACK之后进入到TIME_WAIT状态。Client会设置一个计时器，等待2MSL的时间。如果在该时间内再次收到FIN，那么Client会重发ACK并再次等待2MSL。所谓的2MSL是两倍的MSL(Maximum Segment Lifetime)。MSL指一个片段在网络中最大的存活时间，2MSL就是一个发送和一个回复所需的最大时间。如果直到2MSL，Client都没有再次收到FIN，那么Client推断ACK已经被成功接收，则结束TCP连接。
为什么不能用两次握手进行连接？
答：3次握手完成两个重要的功能，既要双方做好发送数据的准备工作(双方都知道彼此已准备好)，也要允许双方就初始序列号进行协商，这个序列号在握手过程中被发送和确认。
现在把三次握手改成仅需要两次握手，死锁是可能发生的。作为例子，考虑计算机S和C之间的通信，假定C给S发送一个连接请求分组，S收到了这个分组，并发 送了确认应答分组。按照两次握手的协定，S认为连接已经成功地建立了，可以开始发送数据分组。可是，C在S的应答分组在传输中被丢失的情况下，将不知道S 是否已准备好，不知道S建立什么样的序列号，C甚至怀疑S是否收到自己的连接请求分组。在这种情况下，C认为连接还未建立成功，将忽略S发来的任何数据分 组，只等待连接确认应答分组。而S在发出的分组超时后，重复发送同样的分组。这样就形成了死锁。
如果已经建立了连接，但是客户端突然出现故障了怎么办？
答：TCP还设有一个保活计时器，显然，客户端如果出现故障，服务器不能一直等下去，白白浪费资源。服务器每收到一次客户端的请求后都会重新复位这个计时器，时间通常是设置为2小时，若两小时还没有收到客户端的任何数据，服务器就会发送一个探测报文段，以后每隔75分钟发送一次。若一连发送10个探测报文仍然没反应，服务器就认为客户端出了故障，接着就关闭连接。
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小萌：额...哦！这就是两次挥手，我这里就好比是服务端还有消息没发送完，乔哥你的客户端就突然把我拉黑（断开了连接），导致我(服务器)这里还有消息给你，但你因为关闭，却接受不到。所以是不能两次挥手断开TCP连接！这样是不可靠的！大体示意图如下图所示。
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乔戈里：在第一次挥手中，我一开始说，我这里没话说了，代表客户端这里没消息发送了，这是第一次挥手，客户端知道自己没消息发送了;
在第二次挥手中，小萌你收到我的消息以后，知道了我乔戈里这里没消息发送了，然后继续发送消息因为你还有消息发送，这个时候是小萌你服务器端知道了客户端无消息发送了;
在第三次挥手中，小萌你说自己说完了没话要说了，准备睡觉，这里代表小萌你这个服务器没消息发送了，所以三次挥手结束，小萌你这个服务器知道了自己没有消息发送，而且小萌你还知道了客户端没有消息发送，但是由于我乔戈里这个客户端没有给你的第三次挥手回复，所以你小萌产生了疑问，乔戈里(客户端)到底知不知道我这里没有消息发送了，三次挥手就有这个问题！
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小萌：对哦！因为我们讨论的是三次挥手，所以你是不会对收到的消息进行回复，在三次挥手中，我服务器不知道到底你有没有收到我断开的请求，如果你收到了，那还好，皆大欢喜咋两都去睡觉了(客户端和服务器端都断开连接)，如下图所示；
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小萌：那如果我小萌(服务器)断开的请求丢失了，你不知道我这里(服务器端)要断开，结果小萌我(服务器)去睡觉了(断开连接)，乔戈里你(客户端)由于没有收到睡觉这个消息(断开连接)，还一直傻傻地在那里等着我继续发送消息(虽然服务器没消息发送了，但是客户端不知道呀！客户端没有断开连接浪费了资源)，结果就是，我安安稳稳地睡了一晚上，乔哥你可怜巴巴在那等了一晚上我的消息，大体情况如下图所示。
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乔戈里：只有进行第四次挥手，我对你小萌最后说的“睡觉去了”进行回复，这样你小萌(服务器)就知道我乔戈里(客户端)知道你要断开连接了。到这里就圆满了！
你小萌(服务器)知道了我乔戈里(客户端)没有话说了(服务器知道客户端没有消息发送),你小萌(服务器)最后说完话了也要去睡觉了(服务器知道自己也没消息发送了);
而我乔戈里(客户端)一开始说自己没有消息发送了(客户端自己知道自己没有消息发送了)，最后通过第四次挥手确定肯定以及一定确保我收到了你小萌（服务器）说也没话说了(客户端知道了服务器没有消息发送了，为啥这么确定，因为客户端只有在收到服务器发送的断开连接的消息，才会进行第四次挥手来进行回复哦~)。这就是四次挥手的妙处！给你花了示例图，方便你理解！
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