TCP三次握手和四次挥手

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三次握手—连接

在通信的过程中，Client与Server建立TCP连接需要三次握手，为什么需要三次握手呢？又是怎么握手的过程？

TCP连接是可靠的通信方式，必须要保证两端都同时有效，且线路通畅。

如同两个人通话，但并不确定对方能不能听到，经历几次才能确保通信方式可靠呢？ 

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A: 请求连接，收到请回复密码1
B：可以连接，密码是1。你听到了吗？听到回复密码2
A：我听到了，密码2。

A就绪，B就绪。线路通畅,可以通话

通过上面的分析，可以明确的知道为什么TCP需要三次握手，因为少了任何一次，都不能确保当前的网络是通畅的。

Q:使用两次握手会有什么问题？

A: 如果使用两次握手协议，B不知道A是否能够收到自己的消息，如果B此时进行补偿，就有可能多次发送。如果B此时忽略，A可能真的没有收到消息。
如果B的消息在传输的过程中丢失了，A也将不知道B有没有真正的准备好。

实际具体过程如下：

TCP

  1. Server主动开启，进入监听状态
  2. Client连接， 发送syn包到服务器，Client进入SYN_SENT状态
  3. 服务器收到syn包，也发送一个sync，同时也要确认Client的消息，所以发送sync+ack包，此时服务器进入SYN_RECV状态
  4. Client收到Server的sync+ack消息，发送一个ack消息服务器，进入连接状态
  5. 服务器收到ack消息进入连接就绪的状态

Q:如果已经建立了连接，但是Client突然出现故障了怎么办

A: 显然Server不可能一直等下去，不然会浪费很多资源。在Server有一个计时器，没当成功收到一次消息重置计时器，如果持续一段时间没有收到消息，服务器就会发送一个探测报文段， 每隔一段时间（75s）发送一次。 连续发送10个探测报文仍然没反应，服务器就认为Client出了故障，接着就关闭连接，释放资源。

四次挥手—断开

如果还是用通话的例子来举例的话，为了确保电话两端不至于异常挂断,应该怎么做？ 

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A：我要断开了
B: 好，等我一会，我先断开
B：我已经断开
A: 我已断开

A断开，B断开

实际具体过程如下：

TCP

  1. Client进程发出断开消息，进入FIN-WAIT-1状态
  2. Server收到断开消息，返回Ack报文。Server开始释放连接，Server进入CLOSE-WAIT
  3. Client收到Ack回来的消息，进入FIN-WAIT-2状态
  4. Server释放资源完成后，再次通知Client可以关闭连接，Server进入Last-Ack状态
  5. Client收到服务器释放完成的消息后，经过2MSL（最长报文段寿命）的时间后，当客户端撤销相应的TCB后，才进入CLOSED状态。最终关闭完成后通知Server
  6. Server收到最后Ack消息后，直接进入Closed状态。