1、三次握手
（1）三次握手的詳述
首先Client端發(fā)送連接請求報文，Server端接受連接后回復(fù)ACK報文，并為這次連接分配資源。Client端接收到ACK報文后也向Server端發(fā)生ACK報文，并分配資源，這樣TCP連接就建立了。seq是報文序號，ack的值表示應(yīng)答對方哪一個seq。
最初兩端的TCP進程都處于CLOSED關(guān)閉狀態(tài)，客戶端A主動打開連接，而服務(wù)端B被動打開連接。（A、B關(guān)閉狀態(tài)CLOSED——B收聽狀態(tài)LISTEN——A同步已發(fā)送狀態(tài)SYN-SENT——B同步收到狀態(tài)SYN-RCVD——A、B連接已建立狀態(tài)ESTABLISHED）
B的TCP服務(wù)器進程先創(chuàng)建傳輸控制塊TCB，準(zhǔn)備接受客戶進程的連接請求。然后服務(wù)器進程就處于LISTEN（收聽）狀態(tài)，等待客戶的連接請求。若有連接請求，則作出響應(yīng)。
1）第一次握手：A的TCP進程也是首先創(chuàng)建傳輸控制塊TCB，然后向B發(fā)出連接請求報文段，（首部的同步位SYN=1，初始序號seq=x），（SYN=1的報文段不能攜帶數(shù)據(jù)）但要消耗掉一個序號，此時A的TCP進程進入SYN-SENT（同步已發(fā)送）狀態(tài)。
2）第二次握手：B收到連接請求報文段后，如同意建立連接，則向A發(fā)送確認，在確認報文段中（SYN=1，ACK=1，確認號ack=x+1，初始序號seq=y），測試TCP服務(wù)器進程進入SYN-RCVD（同步收到）狀態(tài)；
3）第三次握手：TCP客戶進程收到B的確認后，要向B給出確認報文段（ACK=1，確認號ack=y+1，序號seq=x+1）（初始為seq=x，第二個報文段所以要+1），ACK報文段可以攜帶數(shù)據(jù)，不攜帶數(shù)據(jù)則不消耗序號。TCP連接已經(jīng)建立，A進入ESTABLISHED（已建立連接）。
當(dāng)B收到A的確認后，也進入ESTABLISHED狀態(tài)。
（2）總結(jié)三次握手過程：
第一次握手：起初兩端都處于CLOSED關(guān)閉狀態(tài)，Client將標(biāo)志位SYN置為1，隨機產(chǎn)生一個值seq=x，并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Server，Client進入SYN-SENT狀態(tài)，等待Server確認；
第二次握手：Server收到數(shù)據(jù)包后由標(biāo)志位SYN=1得知Client請求建立連接，Server將標(biāo)志位SYN和ACK都置為1，ack=x+1，隨機產(chǎn)生一個值seq=y，并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Client以確認連接請求，Server進入SYN-RCVD狀態(tài)，此時操作系統(tǒng)為該TCP連接分配TCP緩存和變量；
第三次握手：Client收到確認后，檢查ack是否為x+1，ACK是否為1，如果正確則將標(biāo)志位ACK置為1，ack=y+1，并且此時操作系統(tǒng)為該TCP連接分配TCP緩存和變量，并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Server，Server檢查ack是否為y+1，ACK是否為1，如果正確則連接建立成功，Client和Server進入ESTABLISHED狀態(tài)，完成三次握手，隨后Client和Server就可以開始傳輸數(shù)據(jù)。
起初A和B都處于CLOSED狀態(tài)——B創(chuàng)建TCB，處于LISTEN狀態(tài)，等待A請求——A創(chuàng)建TCB，發(fā)送連接請求（SYN=1，seq=x），進入SYN-SENT狀態(tài)——B收到連接請求，向A發(fā)送確認（SYN=ACK=1，確認號ack=x+1，初始序號seq=y），進入SYN-RCVD狀態(tài)——A收到B的確認后，給B發(fā)出確認（ACK=1，ack=y+1，seq=x+1），A進入ESTABLISHED狀態(tài)——B收到A的確認后，進入ESTABLISHED狀態(tài)。
TCB傳輸控制塊Transmission Control Block，存儲每一個連接中的重要信息，如TCP連接表，到發(fā)送和接收緩存的指針，到重傳隊列的指針，當(dāng)前的發(fā)送和接收序號。
（3）為什么A還要發(fā)送一次確認呢？可以二次握手嗎？
答：主要為了防止已失效的連接請求報文段突然又傳送到了B，因而產(chǎn)生錯誤。如A發(fā)出連接請求，但因連接請求報文丟失而未收到確認，于是A再重傳一次連接請求。后來收到了確認，建立了連接。數(shù)據(jù)傳輸完畢后，就釋放了連接，A工發(fā)出了兩個連接請求報文段，其中第一個丟失，第二個到達了B，但是第一個丟失的報文段只是在某些網(wǎng)絡(luò)結(jié)點長時間滯留了，延誤到連接釋放以后的某個時間才到達B，此時B誤認為A又發(fā)出一次新的連接請求，于是就向A發(fā)出確認報文段，同意建立連接，不采用三次握手，只要B發(fā)出確認，就建立新的連接了，此時A不理睬B的確認且不發(fā)送數(shù)據(jù)，則B一致等待A發(fā)送數(shù)據(jù)，浪費資源。
（4）Server端易受到SYN攻擊？
服務(wù)器端的資源分配是在二次握手時分配的，而客戶端的資源是在完成三次握手時分配的，所以服務(wù)器容易受到SYN洪泛攻擊，SYN攻擊就是Client在短時間內(nèi)偽造大量不存在的IP地址，并向Server不斷地發(fā)送SYN包，Server則回復(fù)確認包，并等待Client確認，由于源地址不存在，因此Server需要不斷重發(fā)直至超時，這些偽造的SYN包將長時間占用未連接隊列，導(dǎo)致正常的SYN請求因為隊列滿而被丟棄，從而引起網(wǎng)絡(luò)擁塞甚至系統(tǒng)癱瘓。
防范SYN攻擊措施：降低主機的等待時間使主機盡快的釋放半連接的占用，短時間受到某IP的重復(fù)SYN則丟棄后續(xù)請求。
2、四次揮手
（1）四次揮手的詳述
假設(shè)Client端發(fā)起中斷連接請求，也就是發(fā)送FIN報文。Server端接到FIN報文后，意思是說"我Client端沒有數(shù)據(jù)要發(fā)給你了"，但是如果你還有數(shù)據(jù)沒有發(fā)送完成，則不必急著關(guān)閉Socket，可以繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)。所以你先發(fā)送ACK，"告訴Client端，你的請求我收到了，但是我還沒準(zhǔn)備好，請繼續(xù)你等我的消息"。這個時候Client端就進入FIN_WAIT狀態(tài)，繼續(xù)等待Server端的FIN報文。當(dāng)Server端確定數(shù)據(jù)已發(fā)送完成，則向Client端發(fā)送FIN報文，"告訴Client端，好了，我這邊數(shù)據(jù)發(fā)完了，準(zhǔn)備好關(guān)閉連接了"。Client端收到FIN報文后，"就知道可以關(guān)閉連接了，但是他還是不相信網(wǎng)絡(luò)，怕Server端不知道要關(guān)閉，所以發(fā)送ACK后進入TIME_WAIT狀態(tài)，如果Server端沒有收到ACK則可以重傳。“，Server端收到ACK后，"就知道可以斷開連接了"。Client端等待了2MSL后依然沒有收到回復(fù)，則證明Server端已正常關(guān)閉，那好，我Client端也可以關(guān)閉連接了。Ok，TCP連接就這樣關(guān)閉了！
數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，通信的雙方都可釋放連接，A和B都處于ESTABLISHED狀態(tài)。（A、B連接建立狀態(tài)ESTABLISHED——A終止等待1狀態(tài)FIN-WAIT-1——B關(guān)閉等待狀態(tài)CLOSE-WAIT——A終止等待2狀態(tài)FIN-WAIT-2——B最后確認狀態(tài)LAST-ACK——A時間等待狀態(tài)TIME-WAIT——B、A關(guān)閉狀態(tài)CLOSED）
1）A的應(yīng)用進程先向其TCP發(fā)出連接釋放報文段（FIN=1，序號seq=u），并停止再發(fā)送數(shù)據(jù)，主動關(guān)閉TCP連接，進入FIN-WAIT-1（終止等待1）狀態(tài)，等待B的確認。
2）B收到連接釋放報文段后即發(fā)出確認報文段，（ACK=1，確認號ack=u+1，序號seq=v），B進入CLOSE-WAIT（關(guān)閉等待）狀態(tài)，此時的TCP處于半關(guān)閉狀態(tài)，A到B的連接釋放。
3）A收到B的確認后，進入FIN-WAIT-2（終止等待2）狀態(tài)，等待B發(fā)出的連接釋放報文段。
4）B沒有要向A發(fā)出的數(shù)據(jù)，B發(fā)出連接釋放報文段（FIN=1，ACK=1，序號seq=w，確認號ack=u+1），B進入LAST-ACK（最后確認）狀態(tài)，等待A的確認。
5）A收到B的連接釋放報文段后，對此發(fā)出確認報文段（ACK=1，seq=u+1，ack=w+1），A進入TIME-WAIT（時間等待）狀態(tài)。此時TCP未釋放掉，需要經(jīng)過時間等待計時器設(shè)置的時間2MSL后，A才進入CLOSED狀態(tài)。
（2）總結(jié)四次揮手過程：
起初A和B處于ESTABLISHED狀態(tài)——A發(fā)出連接釋放報文段并處于FIN-WAIT-1狀態(tài)——B發(fā)出確認報文段且進入CLOSE-WAIT狀態(tài)——A收到確認后，進入FIN-WAIT-2狀態(tài)，等待B的連接釋放報文段——B沒有要向A發(fā)出的數(shù)據(jù)，B發(fā)出連接釋放報文段且進入LAST-ACK狀態(tài)——A發(fā)出確認報文段且進入TIME-WAIT狀態(tài)——B收到確認報文段后進入CLOSED狀態(tài)——A經(jīng)過等待計時器時間2MSL后，進入CLOSED狀態(tài)。
（3）為什么A在TIME-WAIT狀態(tài)必須等待2MSL的時間？
MSL最長報文段壽命Maximum Segment Lifetime，MSL=2
答：兩個理由：1）保證A發(fā)送的最后一個ACK報文段能夠到達B。2）防止“已失效的連接請求報文段”出現(xiàn)在本連接中。
1）這個ACK報文段有可能丟失，使得處于LAST-ACK狀態(tài)的B收不到對已發(fā)送的FIN+ACK報文段的確認，B超時重傳FIN+ACK報文段，而A能在2MSL時間內(nèi)收到這個重傳的FIN+ACK報文段，接著A重傳一次確認，重新啟動2MSL計時器，最后A和B都進入到CLOSED狀態(tài)，若A在TIME-WAIT狀態(tài)不等待一段時間，而是發(fā)送完ACK報文段后立即釋放連接，則無法收到B重傳的FIN+ACK報文段，所以不會再發(fā)送一次確認報文段，則B無法正常進入到CLOSED狀態(tài)。
2）A在發(fā)送完最后一個ACK報文段后，再經(jīng)過2MSL，就可以使本連接持續(xù)的時間內(nèi)所產(chǎn)生的所有報文段都從網(wǎng)絡(luò)中消失，使下一個新的連接中不會出現(xiàn)這種舊的連接請求報文段。
（4）為什么連接的時候是三次握手，關(guān)閉的時候卻是四次握手？
答：因為當(dāng)Server端收到Client端的SYN連接請求報文后，可以直接發(fā)送SYN+ACK報文。其中ACK報文是用來應(yīng)答的，SYN報文是用來同步的。但是關(guān)閉連接時，當(dāng)Server端收到FIN報文時，很可能并不會立即關(guān)閉SOCKET，所以只能先回復(fù)一個ACK報文，告訴Client端，"你發(fā)的FIN報文我收到了"。只有等到我Server端所有的報文都發(fā)送完了，我才能發(fā)送FIN報文，因此不能一起發(fā)送。故需要四步握手。
（5）為什么TIME_WAIT狀態(tài)需要經(jīng)過2MSL(最大報文段生存時間)才能返回到CLOSE狀態(tài)？
答：雖然按道理，四個報文都發(fā)送完畢，我們可以直接進入CLOSE狀態(tài)了，但是我們必須假設(shè)網(wǎng)絡(luò)是不可靠的，有可能最后一個ACK丟失。所以TIME_WAIT狀態(tài)就是用來重發(fā)可能丟失的ACK報文。
