【网络编程】TCP的三次握手与四次挥手

TCP Flags

1. URG 紧急指针标志
2. ACK 确认序号标志
3. PSH push标志
4. RST 重置连接标志
5. SYN 同步序号，用于建立连接过程
6. FIN finish标志，用于释放连接

三次握手

1.为什么TCP客户端最后还要发送一次确认呢？
主要防止已经失效的连接请求报文突然又传送到了服务器，从而产生错误。

如果使用的是两次握手建立连接，假设有这样一种场景，客户端发送了第一个请求连接并且没有丢失，只是因为在网络结点中滞留的时间太长了，由于TCP的客户端迟迟没有收到确认报文，以为服务器没有收到，此时重新向服务器发送这条报文，此后客户端和服务器经过两次握手完成连接，传输数据，然后关闭连接。此时此前滞留的那一次请求连接，网络通畅了到达了服务器，这个报文本该是失效的，但是，两次握手的机制将会让客户端和服务器再次建立连接，这将导致不必要的错误和资源的浪费。

2.握手是为了建立连接

1. 第一次握手：建立连接时，客户端发送SYN包（syn=j）到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务确认。
2. 第二次握手：服务器收到SYN包，必须确认客户端的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k）,即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态。
3. 第三次握手：客户端收到服务端的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK（ack=k+1），此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。

3.为什么需要三次握手才能建立起连接
为了初始化seq的初始值

四次挥手

1.挥手 是为了终止连接

1. 第一次挥手：client发送一个FIN，用来关闭client到server的数据传输，client进入FIN_WAIT_1状态。
2. 第二次挥手：server收到FIN后，发送一个ACK给client，确认***为收到***+1（与SYN相同，一个FIN占用一个序号），server进入CLOSE_WAIT状态
3. 第三次挥手：server发送一个FIN，用来关闭server到client的数据传送，server进入LAST_ACK状态；
4. client收到FIN后，client进入TIME_WAIT状态，接着发一个ACK给server，确认序号为收到序号+1，server进入CLOSED状态，完成四次挥手。

2.为什么会有TIME_WAIT状态

• 确保有足够的时间让对方收到ACK包。
• 避免新旧连接混淆

3.为什么建立连接是三次握手，关闭连接确是四次挥手呢？

• 因为全双工，发送方和接收方都需要FIN报文和ACK报文
• 关闭连接时，服务器收到对方的FIN报文时，仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据，而自己也未必全部数据都发送给对方了，所以己方可以立即关闭，也可以发送一些数据给对方后，再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接，因此，己方ACK和FIN一般都会分开发送，从而导致多了一次。