三次握手

三次握手过程?

1.发送方，发送 SYN 报文段：

标志位 SYN 置为 1。
序号 seq = send_isn(随机生成的初始序号)。

2.接收方，为该 TCP 连接分配缓存和变量；发送 SYNACK(允许连接)报文段：

SYN 置为 1。
确认号 ack =? send_isn + 1。
选择自己的初始序号 seq = receive_isn。

3.发送方，为该 TCP 连接分配缓存和变量；对 SYNACK 报文段进行确认：

SYN 置为 0
确认号 ack = receive_isn + 1
seq = client_isn + 1
可携带数据

*4.初始序号不会重复!

一个新连接建立时，初始序列号(Initial Sequence Number，ISN)生成器会生成一个 32 位的 ISN。
生成器会用一个 32 位长的时钟，差不多 4微秒增长一次，大约 4.55 小时循环一次(2 ^ 32 位的计数器，需要 2 ^ 32 * 4 微秒自增完)。
一个分组在网络中不会比最大分组寿命长(Maximum Segment Lifetime，MSL 默认 2 分钟)。
可以认为 ISN 唯一(相同序号的分组，间隔 4.55 小时)，以此识别之前旧连接的分组。

三次握手原因?

1.检验双方接收/发送能力：

第一次握手：发送方的发送能力。
第二次握手：接收方的接收/发送能力。
第三次握手：发送方的接收能力。

2.防止旧连接报文段干扰：

seq 没有绑定网络的全局时钟(全部统一使用一个时钟，即可确认报文段是否为延迟到的)或者 TCP 有不同的机制来选择 ISN；
接收方收到一个 SYN 报文段时，无法确认是否属于旧连接，除非每次都记住最后接收到的那个 seq(然而并不总是可行)；
若只进行两次握手(只发送 SYNACK 报文段，没有确认过程)；
此时，发送方可能发现是旧连接的报文段，并不会建立连接；
而接收方认为连接已经建立，会一直等待发送方传输数据。

3.为数据传输提供可靠性(按序)

SYN 决定了，接下来包含数据的报文段的序号；
传输数据之前，双方都需要知道对方起始序号(辨别数据是否正确)；
假如没有三次握手来为双方确认对方的起始序号，就无法辨别数据正确性(特别是复用 tcp)。

四次挥手

四次挥手过程

1.发送方(任意一方都可以主动结束)：

标志位 FIN 置为 1，发送终止报文；
未收到 ACK 状态：FIN_WAIT_1；
收到 ACK 状态：FIN_WAIT_2。

2.接收方：

接收 FIN，回送确认报文；
状态：CLOSE_WAIT

3.接收方：

FIN 置为 1，发送终止报文；
状态：LAST_ACK

4.发送方：

接收 FIN，发送确认报文；
状态：TIME_WAIT。

四次挥手原因?

因为 TCP 连接是全双工的，可以互相发送数据；主动终止方需要等到被动终止方数据也传输完毕。

第一次挥手：主动方发送 FIN，仅仅表示主动方数据已经发送完毕，但是还可以继续接收数据。
第二次挥手：被动方接收 FIN 后回送一个确认，仅仅表示已经知道主动方数据已经发送完毕，但是还可以继续发送数据；可以避免主动方没有收到确认，一直发送 FIN。
第三次挥手：若被动方数据也发送完毕，便会向主动方发送 FIN，保证数据通信正常可靠的完成。
第四次挥手：主动方收到 FIN 后，发送确认(不会直接中断连接)；进入 TIME_WAIT 状态，确保有充足的时间等待被动方重发 FIN，并确认；避免仅有一方中断。