TCP協議

TCP報文格式

TCP建立連線的過程

（1）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。

（2）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=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。

（3）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。

TCP斷開連線的過程

（1）Client傳送一個FIN，用來關閉Client到Server的資料傳送，Client進入FIN_WAIT_1狀態。

（2）Server收到FIN後，傳送一個ACK給Client，確認序號為收到序號+1（與SYN相同，一個FIN佔用一個序號），Server進入CLOSE_WAIT狀態。

（3）Server傳送一個FIN，用來關閉Server到Client的資料傳送，Server進入LAST_ACK狀態。

（4）Client收到FIN後，Client進入TIME_WAIT狀態，接著傳送一個ACK給Server，確認序號為收到序號+1，Server進入CLOSED狀態，完成四次揮手。

TCP為什麼三次握手建立連線而需要四次揮手斷開連線

因為當Server端收到Client端的SYN連線請求報文後，可以直接傳送SYN+ACK報文。其中ACK報文是用來應答的，SYN報文是用來同步的。但是關閉連線時，當Server端收到FIN報文時，很可能並不會立即關閉SOCKET，所以只能先回復一個ACK報文，告訴Client端，"你發的FIN報文我收到了"。只有等到我Server端所有的報文都發送完了，我才能傳送FIN報文，因此不能一起傳送。故需要四步握手。

主動斷開的一方進入TIME_WAIT狀態的原因

我們知道，TCP連結終止的時候需要四次揮手。

當主動斷開的一方A收到被動一方B的第三次揮手FIN報文後，A會發送第四次揮手的ACK報文。

此刻，A便啟動時間等待計時器

（1）為了保證客戶端傳送的最後一個ACK報文段能夠到達伺服器。因為這個ACK有可能丟失，從而導致處在LAST-ACK狀態的伺服器收不到對FIN-ACK的確認報文。伺服器會超時重傳這個FIN-ACK，接著客戶端再重傳一次確認，重新啟動時間等待計時器。最後客戶端和伺服器都能正常的關閉。假設客戶端不等待2MSL，而是在傳送完ACK之後直接釋放關閉，一但這個ACK丟失的話，伺服器就無法正常的進入關閉連線狀態。

（2）他還可以防止已失效的報文段。客戶端在傳送最後一個ACK之後，再經過經過2MSL，就可以使本連結持續時間內所產生的所有報文段都從網路中消失。從保證在關閉連線後不會有還在網路中滯留的報文段去騷擾伺服器。