解析TCP三次握手四次挥手

1.TCP的运输连接

TCP的运输连接用于传送TCP报文，包括三个阶段：建立连接、数据传送、释放连接；

2.TCP建立连接要解决的问题：

①使双方要知道对方的存在；

②允许双方协商一些参数，如最大窗口值

③能对运输实体资源进行分配，如缓存大小；

3.TCP三次握手过程（假设客户端为A，服务器端为B）

①A向B发送建立连接请求（SYN设置为有效）；

②B收到A的连接请求报文段后，同意建立连接，向A发送确认（SYN+ACK设置为有效）；

③A收到B的确认后，向B给出确认（ACK设置为有效）；

此时，三次握手完成，连接建立成功，然后就可以进行数据传送了。

4.三次握手的原因：

（1）假设建立连接经过二次握手：包括A请求连接，B收到请求后向A发送确认。

A发出的第一个连接请求报文段没有丢失，而是在某个网络结点长时间的滞留了，以致延误到某个时间才到达B。

本来这是一个早已失效的报文段，但B收到此失效的连接请求报文段后，就向A发出确认报文段，同意建立连接。

只要A发出确认，新的连接就建立了。由于现在A并没有发出建立连接的请求，因此不会理睬B的确认，也不会向B发送ack包。

（2）假设建立连接经过四次握手：

①A向B发送建立连接请求（SYN设置为有效）；

②B收到A的连接请求报文段后，同意建立连接，向A发送确认（SYN+ACK设置为有效）；

③A收到B的确认后，向B给出确认（ACK设置为有效）；

④B收到A的确认后，再次向A发送确认（ACK设置为有效）；

但第四次握手是完全没有必要的，造成了资源浪费

所以，二次握手可能引起网络中延迟分组问题，四次握手造成资源浪费问题，只有三次握手刚好可以建立连接并且不浪费资源。

5.TCP四次挥手过程：（假设客户端为A，服务器端为B）

①A向B发送断开连接请求，并且停止发送数据，关闭TCP连接（FIN设置为有效）；

②B收到断开连接请求后，向A发送确认（ACK设置为有效），A进入终止等待状态；

③此时TCP处于半关闭状态，即B如果向A发送数据时，A仍然要接收，但B没有要发送的数据时，通知TCP断开连接，向A发送断开连接报文（FIN+ACK设置为有效）;

④A收到B的断开连接报文后，向B发送确认（ACK设置为有效），A进入时间等待状态，经过时间等待计时器设置的2MSL后，进入关闭状态;

6.四次挥手的原因：

首先，A第一次发送的请求和最后一次发送的确认是必不可少的，这和三次握手的原因类似。其次， 由于上面提到过，当B收到A的断开连接请求时，B必须先向A发出一个确认收到请求，让A进入终止等待，但此时TCP处于半关闭状态，B仍然可以向A发送数据，A必须要接收，同时B还要重复发送确认号，进入最后确认状态，所以B的两次确认不能缺少。

7.为什么请求断开连接的一方必须在时间等待计时器状态等待2MSL？

①为了保证A发送的最后一个确认报文能到达B：

因为这个确认报文可能丢失，B在收不到这个确认报文时，超时重传FIN+ACK报文段，A能在2MSL时间内收到这个重传报文，然后再次向B发送确认，重新启动时间等待计时器；

②防止出现网络中延迟分组问题；