TCP的三次握手和四次挥手详解

参考博客：https://blog.youkuaiyun.com/qq_38950316/article/details/81087809

三次握手

各个字段的作用：

字段	作用
序列号seq	用来标记数据段的顺序每发送一次序列号加一
确认号ack	只指期望收到对方下一个报文的第一个数据字节的序号
确认ACK	仅当ACK=1的时候确认号才有效，否则无效
同步SYN	连接建立时用于同步序号
终止FIN	用来释放一个连接，FIN=1表示此报文段的发送方的数据已经发送完毕，要求释放运输连接

对字段的个人理解

• seq其实就是每次发送数据的序号，每发一次加1；
• ack意思是我希望你下次发给我的序号(seq)是多少，也就是当前的seq+1；
• SYN表示的是请求连接或者接收报文，只有在连接过程中SYN=1；

握手的过程

• 第一次握手：客户端向服务端发送一个含有同步序列号SYN和seq的数据段，向服务端请求建立连接；告诉服务端“我想连接你，如果你允许，你下次就用确认号为ack=seq+1的数据段来回应我”
• 第二次握手：服务端收到客户端的请求，用一个确认ack=seq+1、同步序列号SYN标志位、和服务端的序列号seq=y的数据段响应客户端，告诉客户端“我已经收到了你的请求，你可以传输数据了，你下次要用确认号ack=y+1来回应我”；
• 第三次握手：客户端收到数据段，再发送一个确认应答“我已经收到了你的回复，我现在要开始传数据了”；

四次挥手：

第一次：客户端完成数据传输，将控制位FIN置1，序列号为u(上一次数据序列号+1)，发送给服务器提出停止TCP连接的请求；（数据传输完了可以停止了吗？）然后进入FIN_WAIT1状态；
第二次：服务端收到FIN后对其作出相应（你得请求我收到了，但是我还没有准备好，请继续等我的消息），服务器进入CLOSE-WAIT状态（半关闭状态），这时候客户端收到消息就进入了FIN_WAIT2状态继续等待。
第三次：服务端准备就绪，给客户端发送（我已经准备好了，准备关闭连接）；
第四次：客户端怕服务端不知道要关闭就送ACK后进入TIME_WAIT状态，服务端收到后立即进入CLOSE状态，而客户端在等待2msl后依然没有收到回复，则证明服务端已正常关闭，客户端接下来也关闭。

为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候确是四次？

因为连接的时候，服务端收到请求后直接以SYN+ACK报文来回应，说明你可以连接了；
断开的时候服务端要做好准备，得先回应一个ACK说我知道了等我准备好了再告诉你，然后等服务端准备好之后又发送FIN表示我已经准备好释放连接了。所以断开的时候服务端比在连接的时候多发了一次。

为什么TIME_WAIT状态需要经过2MSL(最大报文时间)才能返回CLOSE状态？

因为有可能client发送的最后一个ACK会丢失，如果server没有收到这个ACK则不断地发送FIN字段，假设server没有收到，ACK发送过去最长MSL时长，FIN回应过来最长MSL时长，如果等到MSL+MSL=2MSL还还没有收到FIN就说明server没有发送FIN，他已经收到了ACK，所以要等待2MSL再关闭。