## 底層流程圖：

SYN: 表示連線請求 ACK: 表示確認 FIN: 表示關閉連線 seq:表示報文序號 ack: 表示確認序號

## 詳細圖解：

> **圖解流程說明如下:**

## 通訊前：3次握手
**3次握手：呼叫connect 雙方都在準備資源（目的）**

第一次握手：Client將標誌位SYN置為1，隨機產生一個值seq=J，並將該資料包傳送給Server，Client進入SYN_SENT狀態，等待Server確認。

第二次握手：Server收到資料包後由標誌位SYN=1知道Client請求建立連線，Server將標誌位SYN和ACK都置為1，ack (number )=J+1，隨機產生一個值seq=K，並將該資料包傳送給Client以確認連線請求，Server進入SYN_RCVD狀態。

第三次握手：Client收到確認後，檢查ack是否為J+1，ACK是否為1，如果正確則將標誌位ACK置為1，ack=K+1，並將該資料包傳送給Server，Server檢查ack是否為K+1，ACK是否為1，如果正確則連線建立成功，Client和Server進入ESTABLISHED狀態，完成三次握手，隨後Client與Server之間可以開始傳輸資料了。

## 關閉時：4次揮手

**4次揮手--讓雙方都把資源給釋放了（目的）**

**第一次揮手：Client傳送一個FIN，用來關閉Client到Server的資料傳送。**
解析：客戶端呼叫close（）-關閉傳送（這時作業系統會把包發給伺服器），即客戶端告訴伺服器不會再給伺服器傳送任何資料，即應用程式不會發，不是作業系統不發

**第二次揮手：Server收到FIN後，傳送一個ACK給Client，確認序號為收到序號+1。**
解析：伺服器會告訴客戶端，伺服器收到資料了（即傳送的通道關閉了）

**第三次揮手：Server傳送一個FIN，用來關閉Server到Client的資料傳送。**
解析：（還剩收資料的通道沒關閉），伺服器的作業系統收到你不發的訊號時，會告訴你的應用程式說：客戶端不會再發資訊過來了，recv_date = new_socket.recv（）-（一般應用程式都會阻塞在這裡）-->應用程式recv沒有收到資料後會解堵塞，沒有收到資料就呼叫執行new_socket_close(),即伺服器告訴客戶端我也不給你發資料了（即呼叫close），對於客戶端來說，就是關閉接收的功能（看圖片if...else處）
（藍色的第三個箭頭，是伺服器呼叫close時才會有，如果沒有呼叫close，這個箭頭是不會發過去的，而第二個箭頭是給客戶端回覆我收到你的資料包了，功能不一樣，所以兩個箭頭不能合在一起）

**第四次揮手：Client收到FIN後，接著傳送一個ACK給Server，確認序號為收到序號+1。**
解析：收到關閉的資料要求（即第4 個箭頭）
Close一般是客戶端先呼叫關閉，因為TCP為保證資料可靠信，收到一個數據，就要回復應答一下

## 問答題：

**問：最後一次揮手（即藍色的最後一次箭頭），即客戶端回覆伺服器，那客戶端怎麼知道伺服器有沒有收到呢？**
**答：**
1.（客戶端）誰先呼叫最後一次close，（客戶端）誰就在那等待一段時間，即超時時間，如果沒有收到客戶端的回覆，伺服器過一段時間還會再發一次包過來。
2.（沒有收到最後一次揮手情況）假如伺服器因為特殊原因沒有收到客戶端傳送過來的確認包。（前提不能釋放資源）為了保證伺服器能收到客戶端的確認包，客戶端會在這等待一段時間（等待2倍的2MSL，2-5分鐘左右），
3.（客戶端）先呼叫第一次close，誰就要發最後一次揮手，（客戶端）誰的資源就會在你的電腦上保留2分鐘，這段期間資源不能被釋放，即你的埠不能被重複使用

**問：埠被佔用的解決辦法**
假如是伺服器先調的用第一次close，伺服器就要等待2分鐘，等待期間不能重新繫結同一個埠（除非換埠），如果程式退出在執行，埠就會被佔用（除非換埠執行或者用下面的解決辦法）
**答：**
解決辦法： 設定當伺服器先close 即伺服器端4次揮手之後資源能夠立即釋放，這樣就保證了，下次執行程式時 可以立即繫結7788埠（即重複使用原埠）
server_socket.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)

**問：客戶端呼叫close，為什麼沒有出現埠被佔用的情況**
**答：**因為客戶端的埠是沒有繫結的，伺服器的埠是綁定了的，客戶端的埠是隨機的。

**補充知識：**
socket套接字是全雙工的，有2個通道，一個是收資料，一個是發資料，即同時可以收發資料，一點影響都沒有，通過多工程序執行緒，實現同一個套接字的收發資料