TCP三次握手，四次挥手_三次握手如何去除重复数据

三次握手

1. 第一次握手：客户端将标志位SYN置为1，随机发送一个值seq=x，并将该数据包发送个服务端，客户端进入SYN_SENT状态，等待服务端确认。
2. 第二次握手：服务端收到收据包后由标志位SYN=1,ACK=0知道客户端请求建立连接，服务端将标志位SYN和ACK都置为1，ack=x+1，随机产生一个值seq=y，并将该数据包发送个客户端以确认连接请求，服务端进入SYN_RCVD状态。
3. 第三次握手：客户端收到确认后，检查ack是否为x+1，ACK是否为1，如果正确则将标志位ACK置为1，ack=y+1，并将该数据包发送给服务端，服务端检查ack是否为K+1，ACK是否为1，如果正确则连接建立成功，客户端和服务端进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，随后客户端与服务端之间可以开始传输数据了。此时客户端和服务端都进入Establish状态。

为什么需要三次握手，两次不行吗？

为了避免重复连接，例如在比较复杂的网络环境中，客户端有可能会重复发送了解请求，如果设计成两次握手，那么服务端只能接受请求，造成重复连接。如果是三次握手，客户端在接收到服务端SEQ+1的返回消息之后，就会知道这个连接是历史连接，所以会发送报文给服务端，告诉服务端。

半连接队列

服务器第一次收到客户端的 SYN 之后，就会处于 SYN_RCVD 状态，此时双方还没有完全建立其连接，服务器会把此种状态下请求连接放在一个队列里，我们把这种队列称之为半连接队列。

当然还有一个全连接队列，就是已经完成三次握手，建立起连接的就会放在全连接队列中。如果队列满了就有可能会出现丢包现象。

ISN(Initial Sequence Number)是固定的吗

三次握手的其中一个重要功能是客户端和服务端交换 ISN(Initial Sequence Number)，以便让对方知道接下来接收数据的时候如何按序列号组装数据。如果 ISN 是固定的，攻击者很容易猜出后续的确认号，因此 ISN 是动态生成的。

三次握手过程中可以携带数据吗

其实第三次握手的时候，是可以携带数据的。但是，第一次、第二次握手不可以携带数据，第一次握手不可以放数据，其中一个简单的原因就是会让服务器更加容易受到攻击了。而对于第三次的话，此时客户端已经处于 ESTABLISHED 状态。对于客户端来说，他已经建立起连接了，并且也已经知道服务器的接收、发送能力是正常的了，所以能携带数据也没啥毛病。

四次挥手

1. 第一次挥手，客户端将FIN标志位设置为1，随机发送seq=u，并将此数据包发送给服务端，此时，客户端进入FIN_WAIT_1状态，表示客户端没有数据要发送给服务端了。
2. 第二次挥手，服务端收到数据包后由标志位FIN=1知道客户端请求断开连接，服务端将ACK标志位设置为1，发送seq=v,ack=u+1，并将改数据包发送给客户端，此时服务端进入CLOSE-WAIT状态。
3. 第三次挥手，服务端向客户端发送FIN报文段，请求关闭连接，同时服务端进入LAST_ACK状态
4. 第四次挥手，客户端收收到服务端发送的FIN报文段后，向服务端发送ACK报文段，然后客户端进入TIME_WAIT状态，服务端收到客户端的ACK报文段以后，就关闭连接。此时，客户端等待2MSL（只一个片段在网络中最大的存活时间）后依然没有收到回复，则说明服务端已经正常关闭，这样客户端就可以关闭连接了

为什么要四次挥手？

客户端发送了FIN连接释放报文之后，服务器收到了这个报文，就进入了CLOSE_WAIT状态。这个状态是为了让服务端发送还未传送完毕的数据，传送完毕之后，服务端会发送FIN连接释放报文。

为什么 TIME-WAIT 状态必须等待 2MSL 的时间呢

MSL，Maximum Segment Lifetime，最大报文段生存时间。即任何TCP报文在网络中存在的最大时长，如果超过这个时间，这个TCP报文就会被丢弃。
2MSL，即两个最大报文段生存时间。
TIME_WAIT状态为什么是2MSL的时长？因为客户端不知道服务端是否能收到ACK应答数据包，服务端如果没有收到ACK，会进行重传FIN，考虑最坏的一种情况：第四次挥手的ACK包的最大生存时长(MSL)+服务端重传的FIN包的最大生存时长(MSL)=2MSL

TCP 协议是如何保证可靠传输的

1. 数据包校验：目的是检测数据在传输过程中的任何变化，若校验出包有错，则丢弃报文段并且不给出响应，这时 TCP 发送数据端超时后会重发数据；

2. 对失序数据包重排序：既然 TCP 报文段作为 IP 数据报来传输，而 IP 数据报的到达可能会失序，因此 TCP 报文段的到达也可能会失序。TCP 将对失序数据进行重新排序，然后才交给应用层；

3. 丢弃重复数据：对于重复数据，能够丢弃重复数据；

4. 应答机制：当 TCP 收到发自 TCP 连接另一端的数据，它将发送一个确认。这个确认不是立即发送，通常将推迟几分之一秒；

5. 超时重发：当 TCP 发出一个段后，它启动一个定时器，等待目的端确认收到这个报文段。如果不能及时收到一个确认，将重发这个报文段；

6. 流量控制：TCP 连接的每一方都有固定大小的缓冲空间。TCP 的接收端只允许另一端发送接收端缓冲区所能接纳的数据，这可以防止较快主机致使较慢主机的缓冲区溢出，这就是流量控制。TCP 使用的流量控制协议是可变大小的滑动窗口协议。