三次握手

TCP協議中，主動發起請求的一端稱為『客戶端』，被動連接的一端稱為『服務端』。不管是客戶端還是服務端，TCP連接建立完後都能發送和接收數據。

起初，服務器和客戶端都為CLOSED狀態。在通信開始前，雙方都得創建各自的傳輸控制塊（TCB）。
服務器創建完TCB後遍進入LISTEN狀態，此時準備接收客戶端發來的連接請求。

第一次握手
客戶端向服務端發送連接請求報文段。該報文段的頭部中SYN=1，ACK=0，seq=x。請求發送後，客戶端便進入SYN-SENT狀態。

PS1：SYN=1，ACK=0表示該報文段為連接請求報文。
PS2：x為本次TCP通信的字節流的初始序號。
TCP規定：SYN=1的報文段不能有數據部分，但要消耗掉一個序號。

PS1：SYN=1，ACK=1表示該報文段為連接同意的應答報文。
PS2：seq=y表示服務端作為發送者時，發送字節流的初始序號。
PS3：ack=x+1表示服務端希望下一個數據報發送序號從x+1開始的字節。
第三次握手
當客戶端收到連接同意的應答後，還要向服務端發送一個確認報文段，表示：服務端發來的連接同意應答已經成功收到。
該報文段的頭部為：ACK=1，seq=x+1，ack=y+1。
客戶端發完這個報文段後便進入ESTABLISHED狀態，服務端收到這個應答後也進入ESTABLISHED狀態，此時連接的建立完成！

為什麽連接建立需要三次握手，而不是兩次握手？
防止失效的連接請求報文段被服務端接收，從而產生錯誤。

PS：失效的連接請求：若客戶端向服務端發送的連接請求丟失，客戶端等待應答超時後就會再次發送連接請求，此時，上一個連接請求就是『失效的』。

若建立連接只需兩次握手，客戶端並沒有太大的變化，仍然需要獲得服務端的應答後才進入ESTABLISHED狀態，而服務端在收到連接請求後就進入ESTABLISHED狀態。此時如果網絡擁塞，客戶端發送的連接請求遲遲到不了服務端，客戶端便超時重發請求，如果服務端正確接收並確認應答，雙方便開始通信，通信結束後釋放連接。此時，如果那個失效的連接請求抵達了服務端，由於只有兩次握手，服務端收到請求就會進入ESTABLISHED狀態，等待發送數據或主動發送數據。但此時的客戶端早已進入CLOSED狀態，服務端將會一直等待下去，這樣浪費服務端連接資源。

四次揮手

TCP連接的釋放一共需要四步，因此稱為『四次揮手』。
我們知道，TCP連接是雙向的，因此在四次揮手中，前兩次揮手用於斷開一個方向的連接，後兩次揮手用於斷開另一方向的連接。

第一次揮手
若A認為數據發送完成，則它需要向B發送連接釋放請求。該請求只有報文頭，頭中攜帶的主要參數為：
FIN=1，seq=u。此時，A將進入FIN-WAIT-1狀態。

PS1：FIN=1表示該報文段是一個連接釋放請求。
PS2：seq=u，u-1是A向B發送的最後一個字節的序號。
第二次揮手
B收到連接釋放請求後，會通知相應的應用程序，告訴它A向B這個方向的連接已經釋放。此時B進入CLOSE-WAIT狀態，並向A發送連接釋放的應答，其報文頭包含：
ACK=1，seq=v，ack=u+1。

PS1：ACK=1：除TCP連接請求報文段以外，TCP通信過程中所有數據報的ACK都為1，表示應答。
PS2：seq=v，v-1是B向A發送的最後一個字節的序號。
PS3：ack=u+1表示希望收到從第u+1個字節開始的報文段，並且已經成功接收了前u個字節。
A收到該應答，進入FIN-WAIT-2狀態，等待B發送連接釋放請求。

第二次揮手完成後，A到B方向的連接已經釋放，B不會再接收數據，A也不會再發送數據。但B到A方向的連接仍然存在，B可以繼續向A發送數據。

第三次揮手
當B向A發完所有數據後，向A發送連接釋放請求，請求頭：FIN=1，ACK=1，seq=w，ack=u+1。B便進入LAST-ACK狀態。

第四次揮手
A收到釋放請求後，向B發送確認應答，此時A進入TIME-WAIT狀態。該狀態會持續2MSL時間，若該時間段內沒有B的重發請求的話，就進入CLOSED狀態，撤銷TCB。當B收到確認應答後，也便進入CLOSED狀態，撤銷TCB。

為什麽A要先進入TIME-WAIT狀態，等待2MSL時間後才進入CLOSED狀態？
為了保證B能收到A的確認應答。
若A發完確認應答後直接進入CLOSED狀態，那麽如果該應答丟失，B等待超時後就會重新發送連接釋放請求，但此時A已經關閉了，不會作出任何響應，因此B永遠無法正常關閉。

計算機網絡概述 傳輸層 三次握手和四次揮手