TCP 三次握手和四次挥手
三次握手：
两台主要要进行通信，要先证明两台主机都有收和发的能力。所以，三次握手主要的目的是为了确认两台主机都具备收和发的能力。三次握手实际就是通信双方A和B之间发了三条消息。
三次握手的第一次握手，主要传递两个信息，一是请求建立连接，二是发出一个***。在实际连接中，请求建立连接用SYN=1表示，***用seq=n表示，其中n为一个数。第一次握手让B主机知道A可以发出消息。
三次握手的第二次握手一共有三条信息，一是同意建立连接（SYN = 1），二是确认收到了刚才的信息（ack = 刚才的seq + 1）要对刚才的序号做加一处理，三是发出自己的***（seq = x，其中x为一个数）。在第一次握手中B知道了A可以发，第二次握手，A接到之后，A知道了B可以接收也能发出。那么这个时候，还有一个没有证明，那就是B还不知道A能不能接收到自己的信息。虽然A接收到了信息，但是B并不知道~所以B要生成一个数，让A回复这个数加一才能确认A也能接收到消息。这就是第二次握手要发出序号的原因。
第三次握手，这次回复也有三条信息，一是表示现在开始发送（SYN = 0），二是A成功收到了B的信息（ack=刚才的seq + 1），三是这张纸条的序号（seq=最开始发出的序号 + 1）。第三次握手让B知道了A能接收到。
为什么要传回SYN（发起一个新链接）？
接收端传回发送端所发送的SYN是为了告诉发送端，我接收到的信息确实就是你所发送的信号了。
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传了SYN，为啥还要传ACK（确认序号有效）？
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双方通信无误必须是两者互相发送信息都无误。传了SYN，证明发送方到接收方的通道没有问题，但是接收方到发送方的通道还需要ACK信号来进行验证。
那么现在我们有没有清楚为什么不能是两次握手了呢？
第一次握手只能让B知道A能发，第二次握手让A知道了B能收能发，但是这个时候B还不知道A能收，所以A需要发出信息，证明自己收到了B的回复~所以必须要三次才能让两台机器都知道对方能收能发。
最开始的时候客户端和服务器都是处于CLOSED状态。主动打开连接的为客户端，被动打开连接的是服务器。
1.TCP服务器进程先创建传输控制块TCB，时刻准备接受客户进程的连接请求，此时服务器就进入了LISTEN（监听）状态；
2.TCP客户进程也是先创建传输控制块TCB，然后向服务器发出连接请求报文，这是报文首部中的同部位SYN=1，同时选择一个初始*** seq=x ，此时，TCP客户端进程进入了 SYN-SENT（同步已发送状态）状态。TCP规定，SYN报文段（SYN=1的报文段）不能携带数据，但需要消耗掉一个序号。
3.TCP服务器收到请求报文后，如果同意连接，则发出确认报文。确认报文中应该 ACK=1，SYN=1，确认号是ack=x+1，同时也要为自己初始化一个*** seq=y，此时，TCP服务器进程进入了SYN-RCVD（同步收到）状态。这个报文也不能携带数据，但是同样要消耗一个序号。
4.TCP客户进程收到确认后，还要向服务器给出确认。确认报文的ACK=1，ack=y+1，自己的***seq=x+1，此时，TCP连接建立，客户端进入ESTABLISHED（已建立连接）状态。TCP规定，ACK报文段可以携带数据，但是如果不携带数据则不消耗序号。
5.当服务器收到客户端的确认后也进入ESTABLISHED状态，此后双方就可以开始通信了。
为什么TCP客户端最后还要发送一次确认呢？
一句话，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。
如果采用的是三次握手，就算是那一次失效的报文传送过来了，服务端接受到了那条失效报文并且回复了确认报文，但是客户端不会再次发出确认。由于服务器收不到确认，就知道客户端并没有请求连接。
四次挥手
通俗的理解来说，四次挥手的目的是：
第一次挥手 发完了
第二次挥手 知道发完了
第三次挥手 收完了
第四次挥手 知道收完了
数据传输完毕后，双方都可释放连接。最开始的时候，客户端和服务器都是处于ESTABLISHED状态，然后客户端主动关闭，服务器被动关闭。
1.客户端进程发出连接释放报文，并且停止发送数据。释放数据报文首部，FIN=1，其***为seq=u（等于前面已经传送过来的数据的最后一个字节的序号加1），此时，客户端进入FIN-WAIT-1（终止等待1）状态。 TCP规定，FIN报文段即使不携带数据，也要消耗一个序号。
2.服务器收到连接释放报文，发出确认报文，ACK=1，ack=u+1，并且带上自己的***seq=v，此时，服务端就进入了CLOSE-WAIT（关闭等待）状态。TCP服务器通知高层的应用进程，客户端向服务器的方向就释放了，这时候处于半关闭状态，即客户端已经没有数据要发送了，但是服务器若发送数据，客户端依然要接受。这个状态还要持续一段时间，也就是整个CLOSE-WAIT状态持续的时间。
3.客户端收到服务器的确认请求后，此时，客户端就进入FIN-WAIT-2（终止等待2）状态，等待服务器发送连接释放报文（在这之前还需要接受服务器发送的最后的数据）。
4.服务器将最后的数据发送完毕后，就向客户端发送连接释放报文，FIN=1，ack=u+1，由于在半关闭状态，服务器很可能又发送了一些数据，假定此时的***为seq=w，此时，服务器就进入了LAST-ACK（最后确认）状态，等待客户端的确认。
5.客户端收到服务器的连接释放报文后，必须发出确认，ACK=1，ack=w+1，而自己的***是seq=u+1，此时，客户端就进入了TIME-WAIT（时间等待）状态。注意此时TCP连接还没有释放，必须经**过2∗*∗MSL（最长报文段寿命）**的时间后，当客户端撤销相应的TCB后，才进入CLOSED状态。
6.服务器只要收到了客户端发出的确认，立即进入CLOSED状态。同样，撤销TCB后，就结束了这次的TCP连接。可以看到，服务器结束TCP连接的时间要比客户端早一些。
为什么客户端最后还要等待2MSL？
MSL（Maximum Segment Lifetime），TCP允许不同的实现可以设置不同的MSL值。
第一，保证客户端发送的最后一个ACK报文能够到达服务器，因为这个ACK报文可能丢失，站在服务器的角度看来，我已经发送了FIN+ACK报文请求断开了，客户端还没有给我回应，应该是我发送的请求断开报文它没有收到，于是服务器又会重新发送一次，而客户端就能在这个2MSL时间段内收到这个重传的报文，接着给出回应报文，并且会重启2MSL计时器。
第二，防止类似与“三次握手”中提到了的“已经失效的连接请求报文段”出现在本连接中。客户端发送完最后一个确认报文后，在这个2MSL时间中，就可以使本连接持续的时间内所产生的所有报文段都从网络中消失。这样新的连接中不会出现旧连接的请求报文。
那么为什么握手只需要三次而挥手却需要四次呢？
为什么建立连接是三次握手，关闭连接确是四次挥手呢？
建立连接的时候， 服务器在LISTEN状态下，收到建立连接请求的SYN报文后，把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。
而关闭连接时，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，但未必你所有的数据都全部发送给对方了，所以你未必会马上会关闭 SOCKET ,也即你可能还需要发送一些数据给对方之后，再发送 FIN 报文给对方来表示你同意现在可以关闭连接了，所以它这里的 ACK 报文和 FIN 报文多数情况下都是分开发送的.（因为当A告诉B发完了的时候，B还有可能没接收完消息，所以只能先回复一部分，告诉A已经收到发完了的消息了。当消息完全接收完毕之后，才会告诉A已经接收完了。），从而导致多了一次。
由于 TCP 连接是全双工的，因此每个方向都必须单独进行关闭。这个原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个 FIN 来终止这个方向的连接。收到一个 FIN 只意味着这一方向上没有数据流动，一个 TCP 连接在收到一个 FIN 后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方执行被动关闭。