三次握手

第一次：服务器开始处于LISTEN状态，当客户端发送一个CONNECT命令进入到SYN SENT状态，然后发送一个SYN报文段。

第二次：服务器收到SYN报文段，向客户端发送一个SYN+ACK报文段，进入SYN RCVD状态。

第三次：客户端收到SYN+ACK报文段后，向服务器端发送ACK报文段，进入ESTABLISHED状态。

服务端收到ACK报文段后也进入到ESTABLISHED状态。

四次挥手

假设客户端请求断开连接

第一次：客户端向服务器发送FIN报文段，客户端进入FIN_WAIT1状态。（客户端通知服务器，我的数据发送完毕，现在想请求断开，如果你的数据还没有发送完毕，我等你先发送完毕后再断开）

第二次：服务器向客户端发送ACK报文段，服务器进入CLOSE WAIT状态，客户端进入FIN_WAIT2状态。（服务器接到FIN后，如果数据没有发送完毕，则新发送一个ACK告诉客户端，你的请求我已经收到，但是我还没有准备好，我的数据还没有发送完毕）

第三次：服务器向客户端发送FIN报文段，进入LAST ACK状态（通知客户端，我的数据已经发送完毕，现在可以关闭了，等待最后一个ACK）

第四次：客户端向服务器发送ACK。客户端进入TIME_WAIT状态（由于网络是不可靠的，所以客户端怕服务器端不知道要关闭，所以客户端发送一个ACK给服务器，接着进入TIME_WAIT状态，等待2msl，即两个报文段最大生存时间，如果2msl时间之后客户端没有收到回复，说明连接已经关闭）

三次握手四次挥手服务器个客户端的状态转换

三次握手：listen-->SYN-SENT（客户端）--->SYN_RCVD（服务器端）----->enstablsh

四次挥手：enstablsh--->FIN_WAIT1(客户端)--->CLOSE_WAIT(服务器)---->FIN_WAIT2(客户端)---->LAST_ACK（服务器）---->TIME_WAIT(客户端)-->closed

为什么要三次握手？

防止已失效的连接请求报文段突然传回服务器，造成服务端一直等待，浪费资源。

如果TCP发送连接请求的报文段并没有丢失，而是在某一时刻被阻塞了，一直到连接释放以后的某一个时刻才到达服务器端，如果只有两次握手，那么当服务器收到这个连接报文段的时候就完成建立连接，然后等待客户端发送数据，而客户端并没有真正发起建立连接的请求，没有数据发送，所以导致服务器端一直做无用的等待，导致占用端口号，浪费资源。如果是三次握手，即当服务器收到最后一个ACK的时候再建立连接，那么就可以有效的防止这个问题，因为当这个请求报文段是无效的时候，客户端是不会发送ACK的。

为什么四次挥手？

为了确保数据能够完全传输

TCP是全双工协议，所以它关闭的时候需要两方都关闭。当主机A发起断开请求的时候，此时主机B的数据不一定发送完毕。所以它先发送一个ACK，等主机B数据发送完毕的时候，他再向主机A发送FIN通知主机B可以断开了。

建立连接的第二次SYN作用？

由于客户端发送的SYN可能好久才能到达，而此时客户端超时重传的SYN已经到达，那么后来的SYN就是无效的，所以如果服务端这次不发送SYN询问客户端是否有效的话，会出现服务端一直监听这个延迟到达的请求，造成资源浪费。

TIME_WAIT产生的原因？

1.可靠的实现TCP全双工的终止

由于网络是不可靠的，所以最后一次ACK很有可能在传输过程中丢失，如果丢失了，那么处于LAST_ACK状态的一端需要从新发送FIN，这就需要客户端维持这条连接状态，以便重新发送ACK，如果客户端不维持TIME_WAIT状态，而是处于CLOSED状态，那么主动关闭端就会相应一个RST，服务器端就会认为发送错误，而导致不能正常关闭。

2.允许老的重复分节在网络中消失

2MLS是两个报文段的最大生存时间，当最后一个ACK发送完毕，等待2MLS后，本连接持续时间内所产生报文段会全部消失。避免了已失效的报文段干扰下次具有相同四元组（源端口，目的端口，源ip，目的IP）的连接的连接。

如果网络中产生大量的TIME_WAIT状态会发生什么？

会大量占用端口号，从而导致本地端口缺乏，很难再建立起连接。

如何消除大量TCP短连接引发的状态？

1.将短链接改成长连接

2.扩大可用端口号

3.客户端程序中设置socket的SO_LINGER选项

4.客户机打开tcp_tw_recycle和tcp_timestamp选项

5.客户机打开tcp_tw_reuse和tcp_timestamp选项

6.客户机设置tcp_max_tw_buckets为最小值

TIME_WAIT的时间？

2msL即两个最大报文段生存时间，一般是1-4s

关闭连接时候最后一个ACK丢失怎么办？

服务器会再向客户端发送一个FIN报文，客户端收到后会发送ACK然后进入TIME_WAIT状态。

三次握手四次挥手