TCP的三次握手和四次挥手

1、TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的通信协议，数据在传输前要建立连接，传输完毕后还要断开连接。

2、客户端在收发数据前要使用 connect() 函数和服务器建立连接。建立连接的目的是保证IP地址、端口、物理链路等正确无误，为数据的传输开辟通道。

3、TCP建立连接时要传输三个数据包，俗称三次握手（Three-way Handshaking）

TCP与UDP对比

TCP

TCP面向连接，通过三次握手建立连接，四次挥手接除连接

TCP是可靠的通信方式。通过TCP连接传送的数据，TCP通过超时重传、 数据校验等方式来确保数据无差错，不丢失，不重复，且按序到达

TCP面向字节流，实际上是TCP把数据看成一连串无结构的字节流，由于连接的问题，当网络出现波动时，连接可能出现响应问题

每一条TCP连接只能是点到点的

UDP

UDP是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接，这种方式为UDP带来了高效的传输效率，但也导致无法确保数据的发送成功。

UDP由于无需连接的原因，不可靠的，将会以最大速度进行传输，但不保证可靠交付，也就是会出现丢失、重复等等问题

UDP是面向报文的，UDP没有拥塞控制，因此网络出现拥塞不会使源主机的发送速率降低。

UDP不建立连接，所以可以支持一对一，一对多，多对一和多对多的交互通信，也就是可以同时接受多个人的包

TCP数据报结构

 ①序号：Seq（Sequence Number）序号占32位，用来标识从计算机A发送到计算机B的数据包的序号，计算机发送数据时对此进行标记。

②确认号：Ack（Acknowledge Number）确认号占32位，客户端和服务器端都可以发送，Ack = Seq + 1。

③标志位：每个标志位占用1Bit，共有6个，分别为 URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN，具体含义如下： URG：紧急指针（urgent pointer）有效。 ACK：确认序号有效。 PSH：接收方应该尽快将这个报文交给应用层。 RST：重置连接。 SYN：建立一个新连接。 FIN：断开一个连接。

TCP的三次握手

①首先 Client 端发送连接请求报文

②Server 段接受连接后回复 ACK 报文，并为这次连接分配资源。

③Client 端接收到 ACK 报文后也向 Server 段发生 ACK 报文，并分配资源，这样 TCP 连接就建立了。

 三次握手的关键是要确认对方收到了自己的数据包，这个目标就是通过“确认号（Ack）”字段实现的。计算机会记录下自己发送的数据包序号Seq，待收到对方的数据包后，检测“确认号（Ack）”字段，看Ack = Seq + 1是否成立，如果成立说明对方正确收到了自己的数据包。

TCP四次挥手

第一次挥手：Clien发送一个FIN，用来关闭Client到Server的数据传送，Client进入FIN_WAIT_1状态。

第二次挥手：Server收到FIN后，发送一个ACK给Client,Server进入CLOSE_WAIT状态。

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。

第四次挥手：Client收到FIN后，Client进入TIME_WAIT状态，发送ACK给Server，Server进入CLOSED状态，完成四次握手。

 

为什么连接的时候是三次握手断开的时候却是四次挥手？

①因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后，可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的，SYN报文是用来同步的。

②但是关闭连接时，当Server端收到FIN报文时，很可能并不会立即关闭SOCKET，所以只能先回复一个ACK报文，告诉Client端，“你发的FIN报文我收到了”。

③只有等到我Server端所有的报文都发送完了，我才能发送FIN报文，因此不能一起发送。故需要四步握手。