TCP三次握手过程及四次挥手过程说明

三次握手
置位概念：根据 TCP 的包头字段，存在 3 个重要的标识 ACK、SYN、FIN

ACK：表示验证字段 SYN：位数置 1，表示建立 TCP 连接 FIN：位数置 1，表示断开 TCP 连接

三次握手过程说明：

1. 由客户端发送建立 TCP 连接的请求报文，其中报文中包含 seq 序列号，是由发送端随机生成的，并且将报文中的 SYN 字段置为 1，表示需要建立 TCP 连接。（SYN=1，seq=x，x 为随机生成数值）2. 由服务端回复客户端发送的 TCP 连接请求报文，其中包含 seq 序列号，是由回复端随机生成的，并且将 SYN 置为 1，而且会产生 ACK 字段，ACK 字段数值是在客户端发送过来的序列号 seq 的基础上加 1 进行回复，以便客户端收到信息时，知晓自己的 TCP 建立请求已得到验证。（SYN=1，ACK=x+1，seq=y，y 为随机生成数值）这里的 ack 加 1 可以理解为是确认和谁建立连接。3. 客户端收到服务端发送的 TCP 建立验证请求后，会使自己的序列号加 1 表示，并且再次回复 ACK 验证请求，在服务端发过来的 seq 上加 1 进行回复。（SYN=1，ACK=y+1，seq=x+1）

四次挥手

四次挥手过程说明：

1. 客户端发送断开 TCP 连接请求的报文，其中报文中包含 seq 序列号，是由发送端随机生成的，并且还将报文中的 FIN 字段置为 1，表示需要断开 TCP 连接。（FIN=1，seq=x，x 由客户端随机生成）2. 服务端会回复客户端发送的 TCP 断开请求报文，其包含 seq 序列号，是由回复端随机生成的，而且会产生 ACK 字段，ACK 字段数值是在客户端发过来的 seq 序列号基础上加 1 进行回复，以便客户端收到信息时，知晓自己的 TCP 断开请求已经得到验证。（FIN=1，ACK=x+1，seq=y，y 由服务端随机生成）3. 服务端在回复完客户端的 TCP 断开请求后，不会马上进行 TCP 连接的断开，服务端会先确保断开前，所有传输到 A 的数据是否已经传输完毕，一旦确认传输数据完毕，就会将回复报文的 FIN 字段置 1，并且产生随机 seq 序列号。（FIN=1，ACK=x+1，seq=z，z 由服务端随机生成）4. 客户端收到服务端的 TCP 断开请求后，会回复服务端的断开请求，包含随机生成的 seq 字段和 ACK 字段，ACK 字段会在服务端的 TCP 断开请求的 seq 基础上加 1，从而完成服务端请求的验证回复。（FIN=1，ACK=z+1，seq=h，h 为客户端随机生成）

至此 TCP 断开的 4 次挥手过程完毕

11 种状态

1. 一开始，建立连接之前服务器和客户端的状态都为 CLOSED；2. 服务器创建 socket 后开始监听，变为 LISTEN 状态；3. 客户端请求建立连接，向服务器发送 SYN 报文，客户端的状态变味 SYN_SENT；4. 服务器收到客户端的报文后向客户端发送 ACK 和 SYN 报文，此时服务器的状态变为 SYN_RCVD；5. 然后，客户端收到 ACK、SYN，就向服务器发送 ACK，客户端状态变为 ESTABLISHED；6. 服务器端收到客户端的 ACK 后变为 ESTABLISHED。此时 3 次握手完成，连接建立！

由于 TCP 连接是全双工的，断开连接会比建立连接麻烦一点点。

1. 客户端先向服务器发送 FIN 报文，请求断开连接，其状态变为 FIN_WAIT1；2. 服务器收到 FIN 后向客户端发送 ACK，服务器的状态围边 CLOSE_WAIT；3. 客户端收到 ACK 后就进入 FIN_WAIT2 状态，此时连接已经断开了一半了。如果服务器还有数据要发送给客户端，就会继续发送；4. 直到发完数据，就会发送 FIN 报文，此时服务器进入 LAST_ACK 状态；5. 客户端收到服务器的 FIN 后，马上发送 ACK 给服务器，此时客户端进入 TIME_WAIT 状态；6. 再过了 2MSL 长的时间后进入 CLOSED 状态。服务器收到客户端的 ACK 就进入 CLOSED 状态。

至此，还有一个状态没有出来：CLOSING 状态。

CLOSING 状态表示： 客户端发送了 FIN，但是没有收到服务器的 ACK，却收到了服务器的 FIN，这种情况发生在服务器发送的 ACK 丢包的时候，因为网络传输有时会有意外。

•LISTEN：等待从任何远端 TCP 和端口的连接请求。•SYN_SENT：发送完一个连接请求后等待一个匹配的连接请求。•SYN_RECEIVED：发送连接请求并且接收到匹配的连接请求以后等待连接请求确认。•ESTABLISHED：表示一个打开的连接，接收到的数据可以被投递给用户。连接的数据传输阶段的正常状态。•FIN_WAIT_1：等待远端 TCP 的连接终止请求，或者等待之前发送的连接终止请求的确认。•FIN_WAIT_2：等待远端 TCP 的连接终止请求。•CLOSE_WAIT：等待本地用户的连接终止请求。•CLOSING：等待远端 TCP 的连接终止请求确认。•LAST_ACK：等待先前发送给远端 TCP 的连接终止请求的确认（包括它字节的连接终止请求的确认）•TIME_WAIT：等待足够的时间过去以确保远端 TCP 接收到它的连接终止请求的确认。•TIME_WAIT 两个存在的理由：•可靠的实现 tcp 全双工连接的终止；•允许老的重复分节在网络中消逝。•CLOSED：不在连接状态（这是为方便描述假想的状态，实际不存在）

编辑：hfy