tcp粗读

TCP（Transmission Control Protocol 传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。

tcp头部关键字

• SYN：SYN(SYNchronization)在连接建立时用来同步序号。当SYN=1而ACK=0时，表明这是一个连接请求报文。对方若同意建立连接，则应在响应报文中使SYN=1和ACK=1. 因此, SYN置1就表示这是一个连接请求或连接接受报文；
• ack：此标志表示应答域有效，就是说前面所说的TCP应答号将会包含在TCP数据包中;有两个取值：0和1， 为1的时候表示应答域有效，反之为0;
• seq：Sequence Number:用来标识从TCP发端向TCP收端发送的数据字节流，它表示在这个报文段中的的第一个数据 字节在数据流中的序号;主要用来解决网络报乱序的问题;
• FIN： 表示发送端已经达到数据末尾，也就是说双方的数据传送完成，没有数据可以传送了，发送FIN标志 位的TCP数据包后，连接将被断开。这个标志的数据包也经常被用于进行端口扫描。

三次握手：

客户端A------服务端B

• 第一次握手：
  A-[SYN|seq]->B
  客户端向服务端发送syn标记的包，通知服务端要建立连接；
  此过程中服务端和客户端均不能确定自己是否是ok的；

• 第二次握手：
  B-[SYN|ACK|seq]->A
  服务端向客户端发送确认包SYN/ACK，表示收到前边建立连接的请求；
  此过程中客户端A收到服务端的确认包，说明客户端接收和发送的ok的；但此时服务端并不知道自己的情况；

• 第三次握手：
  A-[ack]->B
  客户端向服务端发送确认包，表示收到服务端的确认请求；
  此过程中服务端收到客户端发来的确认包，服务端自己的接收和发送都是ok的，双方开始通信；三次握手完成。

客户端收到服务器的SYN+ACK报文段。然后将Acknowledgment Number设置为y+1，向服务器发送ACK报文段，这个报文段发送完毕以后，客户端和服务器端都进入ESTABLISHED状态，完成TCP三次握手。
完成了三次握手，客户端和服务器端就可以开始传送数据。

为什么一定要三次握手呢？

• 保证两端都能清楚的知道自身的收发情况，两次握手的话客户端虽然已经知道自己的收发情况，并且也知道服务端的收发情况，但是服务端并不知道，所以需要第三次握手；
• 防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端，因而产生错误；
  例如：
• 客服端发出的第一个连接请求报文段并没有丢失，而是在某个网络结点长时间的滞留了，以致延误到连接释放以后的某个时间才到达服务端。
• 本来这是一个早已失效的报文段。但服务端收到此失效的连接请求报文段后，就误认为是客户端再次发出的一个新的连接请求。于是就向客户端发出确认报文段，同意建立连接。
• 假设不采用“三次握手”，那么只要服务端发出确认，新的连接就建立了。由于现在客户端并没有发出建立连接的请求，因此不会理睬服务端的确认，也不会向服务端发送数据。
• 但服务端却以为新的运输连接已经建立，并一直等待客户端发来数据。这样，服务端的很多资源就白白浪费掉了。

• 采用“三次握手”的办法可以防止上述现象发生。例如刚才那种情况，客户端不会服务端的确认发出确认。服务端由于收不到确认，就知道客户端并没有要求建立连接。

  
  tcp.jpg

四次挥手：

客户端A------服务端B

• 第一次挥手：
  A-[FIN|seq|ack]->B
  客户端已经没有数据向服务端发送，并且向客服端发起结束请求；此时客户端进入fin_wait_1阶段
  fin_wait_1：第一次等待结束态；标明客户端主动发起结束连接的请求

• 第二次挥手：
  B-[ack]->A
  服务端收到客户端结束的请求(此时可能服务端还有数据发送给客户端)，不管当前状态如何，立马向客户端发送已经收到客户端结束请求的确认信息；
  注意：如果不发送的话，客户端长时间收不到确认消息，会认为之前发送失败，导致重新发送结束请求；
  此时客户端收到服务端的确认信息进入fin_wait_2阶段
  fin_wait_2：第二次等待结束态；标明服务端已经接收到客户端的结束请求，并且客户端已经收到确认消息

• 第三次挥手：
  B-[FIN|seq|ack]->A
  服务端向客户端发送结束连接的请求，表示服务端已经没有数据向客户端发送，可以结束请求；而服务端则进入close_wait阶段
  close_wait： 等待关闭态；服务端发起结束连接请求，等待客户端的确认信息

• 第四次挥手：
  A-[ack]->B
  客户端收到服务端结束连接请求，向服务端发出确认关闭的请求，并进入time_wait阶段；
  服务端接收到请求则关闭连接；
  客户端等待2MSL后依然没有收到回复，说明服务端已经正常关闭，此时客户端自己关闭连接；
  time_wait： 表示收到了对方的FIN报文，并发送出了ACK报文，就等2MSL后即可回到CLOSED可用状态了。
  注意：如果fin_wait_1状态下，收到了对方同时带FIN标志和ACK标志的报文时，可以直接进入到time_wait状态，而无须经过fin_wait_2状态
  此时，四次挥手结束。

参考：
关于TCP协议，我想你应该懂了!
通俗大白话来理解TCP协议的三次握手和四次分手
TCP协议要点和难点全解
TCP三次握手连接及seq和ack号的正确理解