TCP 协议中的三次握手与四次挥手_tcp协议中用于三次握手的状态的合法值?

一、HTTP三次握手

• 第一次握手：客户端向服务端发出连接请求，将标志位SYN置为1，随机产生一个值seq=J；客户端进入SYN_SENT状态，等待服务器端确认

• 第二次握手：服务端响应客户端，并要求确认，将标志位SYN和ACK都置为1，ack=J+1，随机产生一个值seq=K；服务器端进入SYN_RCVD状态

• 第三次握手：客户端校验(ackJ+1 && ACK1)，校验通过将标志位ACK置为1，ack=K+1响应服务端；服务端收到后校验(ackK+1 && ACK1)，校验通过连接建立成功；客户端、服务端进入ESTABLISHED状态，完成三次握手

注意为什么要三次握手：

客户端：C，服务端：S

第一次：C向S请求，此时C什么都不知道，S知道C发送正常，自己接收正常

第二次：S向C响应，此时C知道自己和S收/发正常，S知道C发送正常，自己接收正常

第三次：C向S响应，此时C知道自己和S收/发正常，S知道自己和C收/发正常

为什么TCP客户端最后还要发送一次确认呢？

一句话，主要防止已经失效的连接请求报文突然又传送到了服务器，从而产生错误。

如果使用的是两次握手建立连接，假设有这样一种场景，客户端发送了第一个请求连接并且没有丢失，只是因为在网络结点中滞留的时间太长了，由于TCP的客户端迟迟没有收到确认报文，以为服务器没有收到，此时重新向服务器发送这条报文，此后客户端和服务器经过两次握手完成连接，传输数据，然后关闭连接。此时此前滞留的那一次请求连接，网络通畅了到达了服务器，这个报文本该是失效的，但是，两次握手的机制将会让客户端和服务器再次建立连接，这将导致不必要的错误和资源的浪费。

如果采用的是三次握手，就算是那一次失效的报文传送过来了，服务端接受到了那条失效报文并且回复了确认报文，但是客户端不会再次发出确认。由于服务器收不到确认，就知道客户端并没有请求连接。

二、HTTP四次挥手

• 第一次挥手：客户端向服务端发出断开请求，将标志位FIN置为M；客户端进入FIN_WAIT_1状态

• 第二次挥手：服务端响应客户端，发送ack=M+1；客户端进入FIN_WAIT_2状态

• 第三次挥手：服务端向客户端发送请求，将标志位FIN置为N；服务端进入LAST_ACK状态

• 第四次挥手：客户端响应服务端，发送ack=N+1; 客户端进入TIME_WAIT状态，等待2MSL后没后收到回复证明服务端已关闭连接，此时客户端就关闭连接完成四次挥手

  注意：为什么四次挥手？

  客户端：C，服务端：S

  第一次：C向S请求，C不再发送数据了，但是还能接收

  第二次：S向C响应，S确认收到请求，但是还有数据要发送

  第三次：S向C请求，S数据发完了，可以关闭了

  第四次：C向S响应，C确认收到请求，等待超时关闭；S收到响应后立即关闭

为什么客户端最后还要等待2MSL？

MSL（Maximum Segment Lifetime），TCP允许不同的实现可以设置不同的MSL值。

第一，保证客户端发送的最后一个ACK报文能够到达服务器，因为这个ACK报文可能丢失，站在服务器的角度看来，我已经发送了FIN+ACK报文请求断开了，客户端还没有给我回应，应该是我发送的请求断开报文它没有收到，于是服务器又会重新发送一次，而客户端就能在这个2MSL时间段内收到这个重传的报文，接着给出回应报文，并且会重启2MSL计时器。

第二，防止类似与“三次握手”中提到了的“已经失效的连接请求报文段”出现在本连接中。客户端发送完最后一个确认报文后，在这个2MSL时间中，就可以使本连接持续的时间内所产生的所有报文段都从网络中消失。这样新的连接中不会出现旧连接的请求报文。

为什么建立连接是三次握手，关闭连接确是四次挥手呢？

建立连接的时候， 服务器在LISTEN状态下，收到建立连接请求的SYN报文后，把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。 
而关闭连接时，服务器收到对方的FIN报文时，仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据，而自己也未必全部数据都发送给对方了，所以己方可以立即关闭，也可以发送一些数据给对方后，再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接，因此，己方ACK和FIN一般都会分开发送，从而导致多了一次。

如果已经建立了连接，但是客户端突然出现故障了怎么办？

TCP还设有一个保活计时器，显然，客户端如果出现故障，服务器不能一直等下去，白白浪费资源。服务器每收到一次客户端的请求后都会重新复位这个计时器，时间通常是设置为2小时，若两小时还没有收到客户端的任何数据，服务器就会发送一个探测报文段，以后每隔75分钟发送一次。若一连发送10个探测报文仍然没反应，服务器就认为客户端出了故障，接着就关闭连接。