三次握手

在TCP/IP协议中，TCP协议提供可靠的连接服务，采用三次握手建立一个连接:

    (1) 第一次握手：建立连接时，客户端A发送SYN包(SYN=j)到服务器B，并进入SYN_SEND状态，等待服务器B确认。

    (2) 第二次握手：服务器B收到SYN包，必须确认客户A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B进入SYN_RECV状态。

    (3) 第三次握手：客户端A收到服务器B的SYN＋ACK包，向服务器B发送确认包ACK(ACK=k+1)，此包发送完毕，客户端A和服务器B进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。

完成三次握手，客户端与服务器开始传送数据。

问题1： 为什么要三次握手？

    答：三次握手的目的是建立可靠的通信信道，说到通讯，简单来说就是数据的发送与接收，而三次握手最主要的目的就是双方确认自己与对方的发送与接收机能正常。

        第一次握手：Client什么都不能确认；Server确认了对方发送正常

        第二次握手：Client确认了：自己发送、接收正常，对方发送、接收正常；Server确认了：自己接收正常，对方发送正常

        第三次握手：Client确认了：自己发送、接收正常，对方发送、接收正常；Server确认了：自己发送、接收正常，对方发送接收正常

        所以三次握手就能确认双发收发功能都正常，缺一不可。

问题2：为什么要发送特定的数据包，随便发不行吗？

    答：三次握手的另外一个目的就是确认双方都支持TCP，告知对方用TCP传输。

        第一次握手：Server 猜测Client可能要建立TCP请求，但不确定，因为也可能是Client乱发了一个数据包给自己

        第二次握手：通过ack=J+1，Client知道Server是支持TCP的，且理解了自己要建立TCP连接的意图

        第三次握手：通过ack=K+1，Server知道Client是支持TCP的，且确实是要建立TCP连接

问题3：上图中的SYN和ACK是什么？

    答：SYN是标志位，SYN=1表示请求连接；ACK其实就是ack后面加上的那个数，真正发送的时候不单独发ACK，只发ack。

四次挥手

    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。

    （1）客户端A发送一个FIN，用来关闭客户A到服务器B的数据传送。

    （2）服务器B收到这个FIN，它发回一个ACK，确认序号为收到的序号加1。和SYN一样，一个FIN将占用一个序号。

    （3）服务器B关闭与客户端A的连接，发送一个FIN给客户端A。

    （4）客户端A发回ACK报文确认，并将确认序号设置为收到序号加1。

    假设Client端发起中断连接请求，也就是发送FIN报文。Server端接到FIN报文后，意思是说"我Client端没有数据要发给你了"，但是如果你还有数据没有发送完成，则不必急着关闭Socket，可以继续发送数据。所以你先发送ACK，"告诉Client端，你的请求我收到了，但是我还没准备好，请继续你等我的消息"。这个时候Client端就进入FIN_WAIT状态，继续等待Server端的FIN报文。当Server端确定数据已发送完成，则向Client端发送FIN报文，"告诉Client端，好了，我这边数据发完了，准备好关闭连接了"。Client端收到FIN报文后，"就知道可以关闭连接了，但是他还是不相信网络，怕Server端不知道要关闭，所以发送ACK后进入TIME_WAIT状态，如果Server端没有收到ACK则可以重传。“，Server端收到ACK后，"就知道可以断开连接了"。Client端等待了2MSL后依然没有收到回复，则证明Server端已正常关闭，那好，我Client端也可以关闭连接了。Ok，TCP连接就这样关闭了！

问题1： 为什么要四次挥手？

    答：根本原因是，一方发送FIN只表示自己发完了所有要发的数据，但还允许对方继续把没发完的数据发过来。

        举个例子：A和B打电话，通话即将结束后，A说“我没啥要说的了”，B回答“我知道了”，但是B可能还会有要说的话，A不能要求B跟着自己的节奏结束通话，于是B可能又巴拉巴拉说了一通，最后B说“我说完了”，A回答“知道了”，这样通话才算结束。

问题2：为什么双方要发送这样的数据包？

    答：和握手的情况类似，只是为了让对方知晓自己理解了对方的意图。