TCP的三次握手和四次挥手

前言

TCP的三次握手和四次挥手常作为面试题考察程序员对于TCP握手协议的理解。该篇文章写于2018年, 此处为博客迁移，无内容增删。

TCP三次握手

假设 A 为客户端，B 为服务器端。

1. 首先 B 处于 LISTEN（监听）状态，等待客户的连接请求。
2. A 向 B 发送连接请求报文段，SYN=1，ACK=0，选择一个初始的序号 x。
3. B 收到连接请求报文段，如果同意建立连接，则向 A 发送连接确认报文段，SYN=1，ACK=1，确认号为 x+1，同时也选择一个初始的序号 y。
4. A 收到 B 的连接确认报文段后，还要向 B 发出确认，确认号为 y+1，序号为 x+1。
5. B 收到 A 的确认后，连接建立。

说明:

• SYN（synchronous）是TCP/IP建立连接时使用的握手信号.
• ACK (Acknowledgement）即是确认字符.TCP报文格式中的控制位由6个标志比特构成，其中一个就是ACK，ACK为1表示确认号有效，为0表示报文中不包含确认信息，忽略确认号字段。
• seq 是序列号,是为了连接以后传送数据用的,初始随机.
• ack 是期望对方继续发送的那个数据包的序列号.因为已经收到了序列号为x的数据包，准备接收序列号为x+1的包，所以ack=x+1

举个例子

• 第一次(A—>B)，SYN=1，seq=x
• 第二次(B—>A)，SYN=1，ACK=1，seq=y，ack=x+1 //seq为什么是y，ack为什么是x+1？
• 第三次(A—>B)，ACK=1，seq=x+1,ack=y+1 //seq为什么是x+1，ack为什么是y+1？

seq是序列号，这是为了连接以后传送数据用的，ack是对收到的数据包的确认，值是等待接收的数据包的序列号。

在第一次消息发送中，A随机选取一个序列号作为自己的初始序号发送给B；第二次消息B使用ack对A的数据包进行确认，因为已经收到了序列号为x的数据包，准备接收序列号为x+1的包，所以ack=x+1，同时B告诉A自己的初始序列号，就是seq=y；第三条消息A告诉B收到了B的确认消息并准备建立连接，A自己此条消息的序列号是x+1，所以seq=x+1，而ack=y+1是表示A正准备接收B序列号为y+1的数据包。

seq是数据包本身的序列号；ack是期望对方继续发送的那个数据包的序列号。

TCP四次挥手

以下描述不讨论序号和确认号，因为序号和确认号的规则比较简单。并且不讨论 ACK，因为 ACK 在连接建立之后都为 1。

1. A 发送连接释放报文段，FIN=1；
2. B 收到之后发出确认，此时 TCP 属于半关闭状态，B 能向 A 发送数据但是 A 不能向 B 发送数据；
3. 当 B 要不再需要连接时，发送连接释放请求报文段，FIN=1；
4. A 收到后发出确认，此时连接释放。