TCP(Transmission Control Protocol 傳輸控制協(xié)議)是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議，由IETF的RFC 793定義。

三次握手

TCP連接是通過(guò)三次握手來(lái)連接的。

第一次握手

當(dāng)客戶端向服務(wù)器發(fā)起連接請(qǐng)求時(shí)，客戶端會(huì)發(fā)送同步序列標(biāo)號(hào)SYN到服務(wù)器，在這里我們?cè)O(shè)SYN為m，等待服務(wù)器確認(rèn)，這時(shí)客戶端的狀態(tài)為SYN_SENT。

第二次握手

當(dāng)服務(wù)器收到客戶端發(fā)送的SYN后，服務(wù)器要做的是確認(rèn)客戶端發(fā)送過(guò)來(lái)的SYN，在這里服務(wù)器發(fā)送確認(rèn)包ACK，這里的ACK為m+1，意思是說(shuō)“我收到了你發(fā)送的SYN了”，同時(shí)，服務(wù)器也會(huì)向客戶端發(fā)送一個(gè)SYN包，這里我們?cè)O(shè)SYN為n。這時(shí)服務(wù)器的狀態(tài)為SYN_RECV。

一句話，服務(wù)器端發(fā)送SYN和ACK兩個(gè)包。

第三次握手

客戶端收到服務(wù)器發(fā)送的SYN和ACK包后，需向服務(wù)器發(fā)送確認(rèn)包ACK，“我也收到你發(fā)送的SYN了，我這就給你發(fā)個(gè)確認(rèn)過(guò)去，然后我們即能合體了”，這里的ACK為n+1，發(fā)送完畢后，客戶端和服務(wù)器的狀態(tài)為ESTABLISH，即TCP連接成功。

在三次握手中，客戶端和服務(wù)器端都發(fā)送兩個(gè)包SYN和ACK，只不過(guò)服務(wù)器端的兩個(gè)包是一次性發(fā)過(guò)來(lái)的，客戶端的兩個(gè)包是分兩次發(fā)送的。

三次握手示意圖如下(純手繪，見(jiàn)諒見(jiàn)諒)：

四次揮手

當(dāng)A端和B端要斷開連接時(shí)，需要四次握手，這里稱為四次揮手。

斷開連接請(qǐng)求可以由客戶端發(fā)出，也可以由服務(wù)器端發(fā)出，在這里我們稱A端向B端請(qǐng)求斷開連接。

第一次揮手

A端向B端請(qǐng)求斷開連接時(shí)會(huì)向B端發(fā)送一個(gè)帶有FIN標(biāo)記的報(bào)文段，這里的FIN是FINish的意思。

第二次揮手

B端收到A發(fā)送的FIN后，B段現(xiàn)在可能現(xiàn)在還有數(shù)據(jù)沒(méi)有傳完，所以B端并不會(huì)馬上向A端發(fā)送FIN，而是先發(fā)送一個(gè)確認(rèn)序號(hào)ACK，意思是說(shuō)“你發(fā)的斷開連接請(qǐng)求我收到了，但是我現(xiàn)在還有數(shù)據(jù)沒(méi)有發(fā)完，請(qǐng)稍等一下唄”。

第三次揮手

當(dāng)B端的事情忙完了，那么此時(shí)B端就可以斷開連接了，此時(shí)B端向A端發(fā)送FIN序號(hào)，意思是這次可以斷開連接了。

第四次揮手

A端收到B端發(fā)送的FIN后，會(huì)向B端發(fā)送確認(rèn)ACK，然后經(jīng)過(guò)兩個(gè)MSL時(shí)長(zhǎng)后斷開連接。

MSL是Maximum Segment Lifetime，最大報(bào)文段生存時(shí)間，2個(gè)MSL是報(bào)文段發(fā)送和接收的最長(zhǎng)時(shí)間。

四次揮手示意圖如下(純手繪，見(jiàn)諒見(jiàn)諒)：

兩次握手可以么?

TCP連接時(shí)是三次握手，那么兩次握手可行嗎?

在《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》中是這樣解釋的：已失效的連接請(qǐng)求報(bào)文段”的產(chǎn)生在這樣一種情況下：client發(fā)出的第一個(gè)連接請(qǐng)求報(bào)文段并沒(méi)有丟失，而是在某個(gè)網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間的滯留了，以致延誤到連接釋放以后的某個(gè)時(shí)間才到達(dá)server。本來(lái)這是一個(gè)早已失效的報(bào)文段。但server收到此失效的連接請(qǐng)求報(bào)文段后，就誤認(rèn)為是client再次發(fā)出的一個(gè)新的連接請(qǐng)求。于是就向client發(fā)出確認(rèn)報(bào)文段，同意建立連接。假設(shè)不采用“三次握手”，那么只要server發(fā)出確認(rèn)，新的連接就建立了。由于現(xiàn)在client并沒(méi)有發(fā)出建立連接的請(qǐng)求，因此不會(huì)理睬server的確認(rèn)，也不會(huì)向server發(fā)送ACK包。這樣就會(huì)白白浪費(fèi)資源。

而經(jīng)過(guò)三次握手，客戶端和服務(wù)器都有應(yīng)有答，這樣可以確保TCP正確連接。

為什么TCP連接是三次，揮手確是四次?

在TCP連接中，服務(wù)器端的SYN和ACK向客戶端發(fā)送是一次性發(fā)送的，而在斷開連接的過(guò)程中，B端向A端發(fā)送的ACK和FIN是是分兩次發(fā)送的。因?yàn)樵贐端接收到A端的FIN后，B端可能還有數(shù)據(jù)要傳輸，所以先發(fā)送ACK，等B端處理完自己的事情后就可以發(fā)送FIN斷開連接了。

為什么在第四次揮手后會(huì)有2個(gè)MSL的延時(shí)?

前文說(shuō)到

MSL是Maximum Segment Lifetime，最大報(bào)文段生存時(shí)間，2個(gè)MSL是報(bào)文段發(fā)送和接收的最長(zhǎng)時(shí)間。

假定網(wǎng)絡(luò)不可靠，那么第四次發(fā)送的ACK可能丟失，即B端無(wú)法收到這個(gè)ACK，如果B端收不到這個(gè)確認(rèn)ACK，B端會(huì)定時(shí)向A端重復(fù)發(fā)送FIN，直到B端收到A的確認(rèn)ACK。所以這個(gè)2MSL就是用來(lái)處理這個(gè)可能丟失的ACK的。