四次揮手
tcp的狀態變遷圖
要了解在連線建立和終止的過程中發生了什麼，最好的方法就是抓包觀察。以下兩圖是訪問某個網頁過程中tcp連線建立和斷開時的資料報。這就是大名鼎鼎的tcp三次握手和四次揮手，我們會對其逐行進行分析。
xx->xx是通訊時選用的埠號。win為傳送方的接收視窗大小，len表示該包的資料部分的長度（還記得tcp資料封裝嗎，len表示的就是那部分的tcp資料長度）。ws是視窗擴大因子；用來控制視窗值如何擴大，選項中的字段。 mss之前也說過，是選項中tcp報文段資料字段的最大長度。sack_perm: 允許選擇確認，選項欄位中的。
分析三次握手和四次揮手的話，重點關注括號中的標誌，以及ack和seq就行。
第一行，我作為請求段通過埠號62703向伺服器的80埠發起建立tcp連線，這個時候我這邊將syn位置1，表示發起乙個連線，並傳送序列號為seq的資料報(seq是乙個隨機值，這個0是因為我檢視的時候顯示的是相對序列號，實際的seq如下圖，是2530960955)。
第三行，我將確認序號設定為伺服器的isn加1以對伺服器的syn報文段進行確認。
這三個報文段完成連線的建立。這個過程就稱為三次握手。
還是用造橋來舉例子，a和b被一條很寬的河隔開了，然後兩邊的人就無法和對面的交流，有一天a的人就想造個橋過去，但又不知道b歡不歡迎他們造橋過來。然後就找了個兩百多斤的大力士，讓他游過去帶句話：造橋嗎？b這邊收到這話很高興，也派出乙個兩百多斤的大力士，他帶的話是：現在造嗎?現在造的話你就讓人去帶個話說現在造。然後a就派人去回答現在造。這樣兩邊協商好就開始架橋。例子可能有點不妥，總之三次握手是個雙向的確認過程。
下圖為三次握手的原理圖。
為什麼不是兩次？
謝希仁版《計算機網路》中的例子是這樣的，「已失效的連線請求報文段」的產生在這樣一種情況下：client發出的第乙個連線請求報文段並沒有丟失，而是在某個網路結點長時間的滯留了，以致延誤到連線釋放以後的某個時間才到達server。本來這是乙個早已失效的報文段。但server收到此失效的連線請求報文段後，就誤認為是client再次發出的乙個新的連線請求。於是就向client發出確認報文段，同意建立連線。假設不採用「三次握手」，那麼只要server發出確認，新的連線就建立了。由於現在client並沒有發出建立連線的請求，因此不會理睬server的確認，也不會向server傳送ack包。但server卻以為新的運輸連線已經建立，並一直等待client發來資料。這樣，server的很多資源就白白浪費掉了。採用「三次握手」的辦法可以防止上述現象發生。例如剛才那種情況，client不會向server的確認發出確認。server由於收不到確認，就知道client並沒有要求建立連線。
上面這段話太長太多。舉個例子，現在a和b都是兩次握手國的。a的人下命令，b的人是工具人。有一天a派人去b讓他們造橋。
b的人啥也不敢說，啥也不敢問，就作為工具人把橋又造上了。然而a並不會去用它，這就造成了浪費。
為什麼不是四次？
首先，如果使用四次握手，步驟會是怎麼樣呢？
1.客戶端向伺服器傳送syn
2.伺服器對客戶端syn進行ack
3.伺服器對客戶端傳送syn
4.客戶端對伺服器的syn進行ack
可以看到步驟2和3完全能夠合併成一步，只需要伺服器在一次報文互動中同時將syn和ack置位就行了。所以四次握手雖然沒有錯誤，但是它多此一舉，浪費了網路資源。
雖然建立乙個tcp連線只需要三次握手，但終止乙個連線卻要經過四次揮手。這是由於tcp的半關閉（halfclose）造成的。既然乙個tcp連線是全雙工（即資料在兩個方向上能同時傳遞），因此每個方向必須單獨地進行關閉。這原則就是當一方完成它的資料傳送任務後就能傳送乙個 fin來終止這個方向連線。當一端收到乙個 fin，它必須通知應用層另一端幾經終止了那個方向的資料傳送。傳送fin通常是應用層進行關閉的結果。
第二行，客戶端傳送了乙個ack對fin報文進行確認，此時從伺服器到客戶端方向的連線斷開。不久後客戶端重複上述動作，向伺服器傳送fin（第三行），伺服器對fin進行ack（第四行），乙個tcp連線便徹底關閉了。
下圖為四次揮手的原理圖。
等待2msl
在四次揮手中，time_wait狀態也稱為2msl等待狀態。每個具體 tcp實現必須選擇乙個報文段最大生存時間msl（maximum segment lifetime）。它是任何報文段被丟棄前在網路內的最長時間。我們知道這個時間是有限的，因為tcp報文段以ip資料報在網路內傳輸，而ip資料報則有限制其生存時間的ttl欄位。
對乙個具體實現所給定的 msl值，處理的原則是：當tcp執行乙個主動關閉，並發回最後乙個ack，該連線必須在time _ wait狀態停留的時間為2倍的msl。這樣可讓tcp再次傳送最後的ack以防這個ack丟失（另一端超時並重發最後的fin）。
這種2msl等待的另乙個結果是這個tcp連線在2msl等待期間，定義這個連線的套接字（客戶的i p位址和埠號，伺服器的 i p位址和埠號）不能再被使用。這個連線只能在2msl結束後才能再被使用。
TCP三次握手 四次揮手詳解
1 建立連線協議 三次握手 1 客戶端傳送乙個帶syn標誌的tcp報文到伺服器。這是三次握手過程中的報文1。2 伺服器端回應客戶端的，這是三次握手中的第2個報文，這個報文同時帶ack標誌和syn標誌。因此它表示對剛才客戶端syn報文的回應 同時又標誌syn給客戶端，詢問客戶端是否準備好進行資料通訊。...
TCP三次握手 四次揮手詳解
1 建立連線協議 三次握手 1 客戶端傳送乙個帶syn標誌的tcp報文到伺服器。這是三次握手過程中的報文1。2 伺服器端回應客戶端的，這是三次握手中的第2個報文，這個報文同時帶ack標誌和syn標誌。因此它表示對剛才客戶端syn報文的回應 同時又標誌syn給客戶端，詢問客戶端是否準備好進行資料通訊。...
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