主要介绍为什么TCP协议需要三次握手和四次挥手

TCP协议的介绍

传输控制协议（TCP，Transmission Control Protocol）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议.

• 面向连接（可靠传输）
• 确认，流量、差错控制、定时
• 可靠按序交付
• 不支持多播和广播，开销大
• TCP连接是基于字节流的
• 传输的数据单位是TCP报文段

三次握手

TCP连接的建立：三次握手

• 使每一方确认对方的存在
• 允许双方进行参数的协商
• 进行资源的分配

• SYN: Synchronize Sequence Numbers，同步序列编号
• ACK: Acknowledge Character，确认字符 (不同与ack)
  关键字:
• seq：Sequence Number，序列号 代表本条消息的序列号 （按序交付）
• ack：期待下一次收到的序列号，一般为seq+1

三次握手流程：

1. A 的 TCP 向 B 发送 连接请求报文段，其首部中的同步位 SYN = 1 ，并随机选择一个序号 seq = x ，表明传送数据时的第一个数据字节序号为 x。

TCP 协议规定，SYN 置 1 的报文段不能携带数据，但是要消耗一个序号

1. B 的 TCP 收到连接请求报文段后，如果同意，则发挥连接同意报文
   B 在连接同意报文段中应使 SYN = 1 ，使 ACK = 1 其确认号ack = x + 1 ,自己随机选择一个序号seq = y

3. A 收到此报文后向 B 给出确认，其 ACK = 1 ，确认号 ack = y + 1，seq = x + 1
A 的TCP通知上层应用进程，连接已经建立

4. B 的 TCP 收到主机A的确认后，也通知其上层应用进程：TCP连接已经建立

TCP 为什么需要三次握手？而不是两次？

不是两次的主要原因使为了防止多次连接导致连接混乱。 比如A
主机的网络较差，连续发送了多个连接请求，B收到请求后给予想用，但是B不知道A是否收到了同意连接请求，就只能重复同意，这些过期的请求可能回导致网络的混乱
所以设计成三次握手的情况，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。
所以三次握手的原因就是避免多次建立重复连接

那可不可以是四次，五次或者更多次？

可以，但是没有必要，三次已经足够适应需求了，多次的握手可能导致了资源的浪费

TCP连接的释放：双向释放（4次挥手）

首先解释为什么需要四次挥手？

TCP是基于全双工通信的，所以双方都可以主动释放连接。
四次挥手的意义就在于，当 A 发送完最后一条数据之后，但可能B还有未发送给A 的数据。
所以A在发送完收据后可以请求释放连接，此时B给与A响应，告诉A我知道你想断开连接，此时A还可以继续接收B发送的信息。
在B处理完工作后，也请求释放连接。A同意后，就断开连接。
这样可以保证数据正常可靠的交互。

四次挥手流程：

FIN : 标志位，请求关闭连接

TCP 的标准规定，FIN报文即使不携带数据信息，也需要消耗一个seq

1. 数据传输结束后，通信双方都可以释放连接
   现在假设A向B已经发送完数据，A就可以发出连接释放报文段，并停止在发送数据，主动关闭TCP连接
   A 把连接释放报文首部的 FIN = 1，其序列号 seq = u，等待 B 的确认。 u 为 A 已传送数据的最后一个字节的序号加1

2. B收到后。发出确认，意思我收到了，ACK = 1,确认号 ack = u+1，而这个报文段自己的序号为seq = v
从A 到 B 这个方向的连接就释放了，TCP 连接处于半关闭状态。B 若发送数据,A仍需要接收

1. 当B发送完数据后，就可以释放连接。
   B 发出的连接释放报文 的== FIN = 1== ,序号为w，ack仍为u+1

1. A 收到连接释放报文后，必须发出确认。ACK = 1 ，确认好 ack = w +1，序号seq = u+1。

至此，双方断开连接