TCP戀愛史：三次握手和四次分手

TCP協議非常重要，這裡把它的連線和釋放整理一下。

首先是三次握手：

1、  客戶端發起，像伺服器傳送的報文SYN=1，ACK=0，然後選擇了一個初始序號：seq=x。

SYN是幹什麼用的？

在連結的時候建立一個同步序號，當SYN=1同時ACK=0的時候，表明這是一個連線請求的報文段。如果對方有意連結，返回的報文裡面SYN=1，ACK=1,。從這個意義上來說，SYN=1的時候，就表明這是一個‘請求’或者‘接受請求’的報文。

SYN=1的報文段不能攜帶資料。但是要消耗掉一個序號，

ACK是幹什麼用的？

僅當ACK=1的時候，確認字號（期望收到對方下一個報文段的第一個資料位元組的編號）才有效。因此，TCP規定，當連結建立之後，所有往來的報文裡面的ACK都應該是1（事實上，也只有客戶端發起的連結請求報文的ACK沒有置1）。

現在的狀態：客戶端進入SYN-SEND狀態；

2、  伺服器接收到了SYN=1，ACK=0的請求報文之後，返回一個SYN=1，ACK=1的確認報文。

同時，確認號ack=x+1，同時也為自己選擇一個初始序號seq=y

現在的狀態：伺服器進入SYN-REVD狀態；

3、  客戶端接收到了伺服器的返回資訊之後，還要給伺服器返回最後一條確認，ACK=1，確認號ack=y+1；

現在的狀態：客戶端進入ESTABLISHED狀態。

下面說一下為什麼兩次握手不行，非得三次：

首先說明一種正常的情況，就是客戶端傳送了一條請求連結的報文，但是由於網路原因丟失了，所以，不可能接收到伺服器端的確認。這個時候，客戶端就就只有再一次傳送原來的請求報文，這次伺服器收到之後返回確認，客戶端再確認一次，連結確立。

然後考慮一種不正常的情況，客戶端發了兩次請求連結的報文，第二條被伺服器捕捉到，返回資料，完成了兩次握手。資料傳送完成之後，連結關閉。但是這時候，第一條擁塞的請求報文現在到達了伺服器端，伺服器還以為客戶端要又一次建立連線，於是傳送確認，然後把自己敞開，等著客戶端傳送過來資料。於是，很多的網路資源就是這樣浪費掉了。

要是實行三次握手，伺服器收到了一條過期的請求報文，返回確認資訊，客戶端接收到了伺服器的資訊之後感到莫名其妙，心想：我他媽又沒要連結，你返回這個是不是瘋了。於是不置一詞。伺服器過一段時間還沒有收到第三次握手的資料，知道客戶端並沒有要求建立連結的請求，含淚離開。

然後是四次分手：

現在雙方的狀態都是ESTABLISHED狀態。

1、  客戶端發起請求，請求斷開連結。FIN=1，seq=u。u是之前傳送過來的最後一個位元組的序號+1。

FIN：用來釋放一個連結，當FIN=1的時候，表明此報文的傳送方已經完成了資料的傳送，沒有新的資料要傳送，並要求釋放連結。

客戶端進入FIN-WAIT-1狀態，等著伺服器返回確認；

2、  伺服器收到客戶端的請求斷開連結的報文之後，返回確認資訊。ACK=1，seq=v，ack=u+1。

伺服器進入CLOSE-WAIT狀態。

這個時候，客戶端不能給伺服器傳送資訊報文，只能接收。但是伺服器要是還有資訊要傳給伺服器，仍然能傳送。

3、  當伺服器也沒有了可以傳的資訊之後，給客戶端傳送請求結束的報文。FIN=1，ACK=1，

ack=u+1，seq=w。

這個時候的狀態：伺服器進入LAST-ACK狀態。

4、  客戶端接收到FIN=1的報文之後，返回確認報文，ACK=1，seq=u+1，ack=w+1。

傳送完畢之後，客戶端進入等待狀態，等待兩個時間週期。關閉。

為什麼最後還要等待兩個時間週期呢？

1、  客戶端的最後一個ACK報文在傳輸的時候丟失，伺服器並沒有接收到這個報文。這個候。

伺服器就會超時重傳這個FIN訊息，然後客戶端就會重新返回最後一個ACK報文，等待兩個時間週期，完成關閉。如果不等待這兩個時間週期，伺服器重傳的那條訊息就不會收到。伺服器就因為接收不到客戶端的資訊而無法正常關閉。

2、  預防上一次在三次握手中提到的失效的報文干擾。兩個時間週期過去之後，所有的報文都會在網路中消失，保證下一次重新連線的時候有亂七八糟的報文影響。