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序列號(hào)seq :占4個(gè)字節(jié)，用來標(biāo)記數(shù)據(jù)段的順序，TCP把連接中發(fā)送的所有數(shù)據(jù)字節(jié)都編上一個(gè)序號(hào)漱牵，第一個(gè)字節(jié)的編號(hào)由本地隨機(jī)產(chǎn)生鸵膏；給字節(jié)編上序號(hào)后史汗，就給每一個(gè)報(bào)文段指派一個(gè)序號(hào)邦马；序列號(hào)seq就是這個(gè)報(bào)文段中的第一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)編號(hào)。
確認(rèn)號(hào)ack:占4個(gè)字節(jié)喻奥，期待收到對(duì)方下一個(gè)報(bào)文段的第一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)的序號(hào)；序列號(hào)表示報(bào)文段攜帶數(shù)據(jù)的第一個(gè)字節(jié)的編號(hào)蒙幻；而確認(rèn)號(hào)指的是期望接收到下一個(gè)字節(jié)的編號(hào)映凳；因此當(dāng)前報(bào)文段最后一個(gè)字節(jié)的編號(hào)+1即為確認(rèn)號(hào)。
確認(rèn)ACK:占1位邮破，僅當(dāng)ACK=1時(shí)诈豌，確認(rèn)號(hào)字段才有效。ACK=0時(shí)抒和，確認(rèn)號(hào)無效矫渔。
同步SYN:連接建立時(shí)用于同步序號(hào)。當(dāng)SYN=1摧莽，ACK=0時(shí)表示：這是一個(gè)連接請(qǐng)求報(bào)文段庙洼。若同意連接，則在響應(yīng)報(bào)文段中使得SYN=1镊辕，ACK=1油够。因此，SYN=1表示這是一個(gè)連接請(qǐng)求征懈，或連接接受報(bào)文石咬。SYN這個(gè)標(biāo)志位只有在TCP建產(chǎn)連接時(shí)才會(huì)被置1，握手完成后SYN標(biāo)志位被置0卖哎。
終止FIN：用來釋放一個(gè)連接鬼悠。FIN=1表示：此報(bào)文段的發(fā)送方的數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)送完畢，并要求釋放運(yùn)輸連接
PS：ACK亏娜、SYN和FIN這些大寫的單詞表示標(biāo)志位焕窝，其值要么是1，要么是0维贺；ack它掂、seq小寫的單詞表示序號(hào)。

三次握手

三次握手圖解.png

第二次握手：服務(wù)器收到syn包雪猪，必須確認(rèn)客戶的SYN（ack=x+1），同時(shí)自己也發(fā)送一個(gè)SYN包（syn=y）起愈，即SYN+ACK包只恨，此時(shí)服務(wù)器進(jìn)入SYN_RECV狀態(tài)；

第三次握手：客戶端收到服務(wù)器的SYN+ACK包抬虽，向服務(wù)器發(fā)送確認(rèn)包ACK(ack=y+1）官觅，此包發(fā)送完畢，客戶端和服務(wù)器進(jìn)入ESTABLISHED（TCP連接成功）狀態(tài)阐污，完成三次握手休涤。

四次揮手過程理解

四次揮手圖解

• 客戶端進(jìn)程發(fā)出連接釋放報(bào)文，并且停止發(fā)送數(shù)據(jù)笛辟。釋放數(shù)據(jù)報(bào)文首部功氨，F(xiàn)IN=1，其序列號(hào)為seq=u（等于前面已經(jīng)傳送過來的數(shù)據(jù)的最后一個(gè)字節(jié)的序號(hào)加1）手幢，此時(shí)捷凄，客戶端進(jìn)入FIN-WAIT-1（終止等待1）狀態(tài)。 TCP規(guī)定围来，F(xiàn)IN報(bào)文段即使不攜帶數(shù)據(jù)跺涤，也要消耗一個(gè)序號(hào)。
• 服務(wù)器收到連接釋放報(bào)文监透，發(fā)出確認(rèn)報(bào)文桶错，ACK=1，ack=u+1胀蛮，并且?guī)献约旱男蛄刑?hào)seq=v院刁，此時(shí)，服務(wù)端就進(jìn)入了CLOSE-WAIT（關(guān)閉等待）狀態(tài)醇滥。TCP服務(wù)器通知高層的應(yīng)用進(jìn)程黎比，客戶端向服務(wù)器的方向就釋放了超营，這時(shí)候處于半關(guān)閉狀態(tài)鸳玩，即客戶端已經(jīng)沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送了，但是服務(wù)器若發(fā)送數(shù)據(jù)演闭，客戶端依然要接受不跟。這個(gè)狀態(tài)還要持續(xù)一段時(shí)間，也就是整個(gè)CLOSE-WAIT狀態(tài)持續(xù)的時(shí)間米碰。
• 客戶端收到服務(wù)器的確認(rèn)請(qǐng)求后窝革，此時(shí)购城，客戶端就進(jìn)入FIN-WAIT-2（終止等待2）狀態(tài)，等待服務(wù)器發(fā)送連接釋放報(bào)文（在這之前還需要接受服務(wù)器發(fā)送的最后的數(shù)據(jù)）虐译。
• 服務(wù)器將最后的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后瘪板，就向客戶端發(fā)送連接釋放報(bào)文，F(xiàn)IN=1漆诽，ack=u+1侮攀，由于在半關(guān)閉狀態(tài)，服務(wù)器很可能又發(fā)送了一些數(shù)據(jù)厢拭，假定此時(shí)的序列號(hào)為seq=w兰英，此時(shí)，服務(wù)器就進(jìn)入了LAST-ACK（最后確認(rèn)）狀態(tài)供鸠，等待客戶端的確認(rèn)畦贸。
• 客戶端收到服務(wù)器的連接釋放報(bào)文后，必須發(fā)出確認(rèn)楞捂，ACK=1薄坏，ack=w+1，而自己的序列號(hào)是seq=u+1寨闹，此時(shí)颤殴，客戶端就進(jìn)入了TIME-WAIT（時(shí)間等待）狀態(tài)。注意此時(shí)TCP連接還沒有釋放鼻忠，必須經(jīng)過2??MSL（最長(zhǎng)報(bào)文段壽命）的時(shí)間后涵但，當(dāng)客戶端撤銷相應(yīng)的TCB后，才進(jìn)入CLOSED狀態(tài)帖蔓。
• 服務(wù)器只要收到了客戶端發(fā)出的確認(rèn)矮瘟，立即進(jìn)入CLOSED狀態(tài)。同樣塑娇，撤銷TCB后澈侠，就結(jié)束了這次的TCP連接÷癯辏可以看到哨啃，服務(wù)器結(jié)束TCP連接的時(shí)間要比客戶端早一些。

常見面試題

【問題1】為什么連接的時(shí)候是三次握手写妥，關(guān)閉的時(shí)候卻是四次握手拳球？

答：因?yàn)楫?dāng)Server端收到Client端的SYN連接請(qǐng)求報(bào)文后，可以直接發(fā)送SYN+ACK報(bào)文珍特。其中ACK報(bào)文是用來應(yīng)答的祝峻，SYN報(bào)文是用來同步的。但是關(guān)閉連接時(shí)，當(dāng)Server端收到FIN報(bào)文時(shí)莱找，很可能并不會(huì)立即關(guān)閉SOCKET酬姆，所以只能先回復(fù)一個(gè)ACK報(bào)文，告訴Client端奥溺，"你發(fā)的FIN報(bào)文我收到了"辞色。只有等到我Server端所有的報(bào)文都發(fā)送完了，我才能發(fā)送FIN報(bào)文浮定，因此不能一起發(fā)送淫僻。故需要四步握手。

【問題2】為什么TIME_WAIT狀態(tài)需要經(jīng)過2MSL(最大報(bào)文段生存時(shí)間)才能返回到CLOSE狀態(tài)壶唤？

答：雖然按道理雳灵，四個(gè)報(bào)文都發(fā)送完畢，我們可以直接進(jìn)入CLOSE狀態(tài)了闸盔，但是我們必須假象網(wǎng)絡(luò)是不可靠的悯辙，有可以最后一個(gè)ACK丟失。所以TIME_WAIT狀態(tài)就是用來重發(fā)可能丟失的ACK報(bào)文迎吵。在Client發(fā)送出最后的ACK回復(fù)躲撰，但該ACK可能丟失。Server如果沒有收到ACK击费，將不斷重復(fù)發(fā)送FIN片段拢蛋。所以Client不能立即關(guān)閉，它必須確認(rèn)Server接收到了該ACK蔫巩。Client會(huì)在發(fā)送出ACK之后進(jìn)入到TIME_WAIT狀態(tài)谆棱。Client會(huì)設(shè)置一個(gè)計(jì)時(shí)器，等待2MSL的時(shí)間圆仔。如果在該時(shí)間內(nèi)再次收到FIN垃瞧，那么Client會(huì)重發(fā)ACK并再次等待2MSL。所謂的2MSL是兩倍的MSL(Maximum Segment Lifetime)坪郭。MSL指一個(gè)片段在網(wǎng)絡(luò)中最大的存活時(shí)間个从，2MSL就是一個(gè)發(fā)送和一個(gè)回復(fù)所需的最大時(shí)間。如果直到2MSL歪沃，Client都沒有再次收到FIN嗦锐，那么Client推斷ACK已經(jīng)被成功接收，則結(jié)束TCP連接沪曙。

【問題3】為什么不能用兩次握手進(jìn)行連接奕污？

答：3次握手完成兩個(gè)重要的功能，既要雙方做好發(fā)送數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備工作(雙方都知道彼此已準(zhǔn)備好)珊蟀，也要允許雙方就初始序列號(hào)進(jìn)行協(xié)商菊值，這個(gè)序列號(hào)在握手過程中被發(fā)送和確認(rèn)。

   現(xiàn)在把三次握手改成僅需要兩次握手育灸，死鎖是可能發(fā)生的腻窒。作為例子，考慮計(jì)算機(jī)S和C之間的通信磅崭，假定C給S發(fā)送一個(gè)連接請(qǐng)求分組儿子，S收到了這個(gè)分組，并發(fā) 送了確認(rèn)應(yīng)答分組砸喻。按照兩次握手的協(xié)定柔逼，S認(rèn)為連接已經(jīng)成功地建立了，可以開始發(fā)送數(shù)據(jù)分組割岛∮涫剩可是，C在S的應(yīng)答分組在傳輸中被丟失的情況下癣漆，將不知道S 是否已準(zhǔn)備好维咸，不知道S建立什么樣的序列號(hào)，C甚至懷疑S是否收到自己的連接請(qǐng)求分組惠爽。在這種情況下癌蓖，C認(rèn)為連接還未建立成功，將忽略S發(fā)來的任何數(shù)據(jù)分 組婚肆，只等待連接確認(rèn)應(yīng)答分組租副。而S在發(fā)出的分組超時(shí)后，重復(fù)發(fā)送同樣的分組较性。這樣就形成了死鎖用僧。

【問題4】如果已經(jīng)建立了連接，但是客戶端突然出現(xiàn)故障了怎么辦赞咙？

TCP還設(shè)有一個(gè)庇酪悖活計(jì)時(shí)器，顯然人弓，客戶端如果出現(xiàn)故障沼死，服務(wù)器不能一直等下去，白白浪費(fèi)資源崔赌。服務(wù)器每收到一次客戶端的請(qǐng)求后都會(huì)重新復(fù)位這個(gè)計(jì)時(shí)器意蛀，時(shí)間通常是設(shè)置為2小時(shí)，若兩小時(shí)還沒有收到客戶端的任何數(shù)據(jù)健芭，服務(wù)器就會(huì)發(fā)送一個(gè)探測(cè)報(bào)文段县钥，以后每隔75秒鐘發(fā)送一次。若一連發(fā)送10個(gè)探測(cè)報(bào)文仍然沒反應(yīng)慈迈，服務(wù)器就認(rèn)為客戶端出了故障若贮，接著就關(guān)閉連接省有。