（轉(zhuǎn)）TCP為什么需要3次握手與4次揮手
1. 為什么需要“三次握手”
在謝希仁著《計算機網(wǎng)絡(luò)》第四版中講“三次握手”的目的是“為了防止已失效的連接請求報文段突然又傳送到了服務(wù)端，因而產(chǎn)生錯誤”。在另一部經(jīng)典的《計算機網(wǎng)絡(luò)》一書中講“三次握手”的目的是為了解決“網(wǎng)絡(luò)中存在延遲的重復(fù)分組”的問題。這兩種不用的表述其實闡明的是同一個問題。
謝希仁版《計算機網(wǎng)絡(luò)》中的例子是這樣的，“已失效的連接請求報文段”的產(chǎn)生在這樣一種情況下：client發(fā)出的第一個連接請求報文段并沒有丟失，而是在某個網(wǎng)絡(luò)結(jié)點長時間的滯留了，以致延誤到連接釋放以后的某個時間才到達(dá)server。本來這是一個早已失效的報文段。但server收到此失效的連接請求報文段后，就誤認(rèn)為是client再次發(fā)出的一個新的連接請求。于是就向client發(fā)出確認(rèn)報文段，同意建立連接。假設(shè)不采用“三次握手”，那么只要server發(fā)出確認(rèn)，新的連接就建立了。由于現(xiàn)在client并沒有發(fā)出建立連接的請求，因此不會理睬server的確認(rèn)，也不會向server發(fā)送數(shù)據(jù)。但server卻以為新的運輸連接已經(jīng)建立，并一直等待client發(fā)來數(shù)據(jù)。這樣，server的很多資源就白白浪費掉了。采用”三次握手”的辦法可以防止上述現(xiàn)象發(fā)生。例如剛才那種情況，client不會向server的確認(rèn)發(fā)出確認(rèn)。server由于收不到確認(rèn)，就知道client并沒有要求建立連接。主要目的防止server端一直等待，浪費資源。
2. 為什么需要“四次揮手”
那可能有人會有疑問，在tcp連接握手時為何ACK是和SYN一起發(fā)送，這里ACK卻沒有和FIN一起發(fā)送呢。原因是因為tcp是全雙工模式，接收到FIN時意味將沒有數(shù)據(jù)再發(fā)來，但是還是可以繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)。
3. 握手，揮手過程中各狀態(tài)介紹
3次握手過程狀態(tài)（可參考下圖）
** LISTEN：**這個也是非常容易理解的一個狀態(tài)，表示服務(wù)器端的某個SOCKET處于監(jiān)聽狀態(tài)，可以接受連接了。
** SYN_SENT：**當(dāng)客戶端SOCKET執(zhí)行CONNECT連接時，它首先發(fā)送SYN報文，因此也隨即它會進入到了SYN_SENT狀態(tài)，并等待服務(wù)端的發(fā)送三次握手中的第2個報文。SYN_SENT狀態(tài)表示客戶端已發(fā)送SYN報文。（發(fā)送端）
SYN_RCVD： 這個狀態(tài)與SYN_SENT遙想呼應(yīng)這個狀態(tài)表示接受到了SYN報文，在正常情況下，這個狀態(tài)是服務(wù)器端的SOCKET在建立TCP連接時的三次握手會話過程中的一個中間狀態(tài)，很短暫，基本上用netstat你是很難看到這種狀態(tài)的，除非你特意寫了一個客戶端測試程序，故意將三次TCP握手過程中最后一個 ACK報文不予發(fā)送。因此這種狀態(tài)時，當(dāng)收到客戶端的ACK報文后，它會進入到ESTABLISHED狀態(tài)。（服務(wù)器端）
ESTABLISHED：這個容易理解了，表示連接已經(jīng)建立了。
TCP三次握手示意圖
4次揮手過程狀態(tài)（可參考下圖）
FIN_WAIT_1： 這個狀態(tài)要好好解釋一下，其實FIN_WAIT_1和FIN_WAIT_2狀態(tài)的真正含義都是表示等待對方的FIN報文。而這兩種狀態(tài)的區(qū)別是：FIN_WAIT_1狀態(tài)實際上是當(dāng)SOCKET在ESTABLISHED狀態(tài)時，它想主動關(guān)閉連接，向?qū)Ψ桨l(fā)送了FIN報文，此時該SOCKET即進入到FIN_WAIT_1狀態(tài)。而當(dāng)對方回應(yīng)ACK報文后，則進入到FIN_WAIT_2狀態(tài)，當(dāng)然在實際的正常情況下，無論對方何種情況下，都應(yīng)該馬上回應(yīng)ACK報文，所以FIN_WAIT_1狀態(tài)一般是比較難見到的，而FIN_WAIT_2狀態(tài)還有時常?？梢杂胣etstat看到。（主動方）
FIN_WAIT_2：上面已經(jīng)詳細(xì)解釋了這種狀態(tài)，實際上FIN_WAIT_2狀態(tài)下的SOCKET，表示半連接，也即有一方要求close連接，但另外還告訴對方，我暫時還有點數(shù)據(jù)需要傳送給你(ACK信息)，稍后再關(guān)閉連接。（主動方）
TIME_WAIT：表示收到了對方的FIN報文，并發(fā)送出了ACK報文**，就等2MSL后即可回到CLOSED可用狀態(tài)了。如果FIN_WAIT_1狀態(tài)下，收到了對方同時帶FIN標(biāo)志和ACK標(biāo)志的報文時，可以直接進入到TIME_WAIT狀態(tài)，而無須經(jīng)過FIN_WAIT_2狀態(tài)。（主動方）
CLOSING（比較少見）： 這種狀態(tài)比較特殊，實際情況中應(yīng)該是很少見，屬于一種比較罕見的例外狀態(tài)。正常情況下，當(dāng)你發(fā)送FIN報文后，按理來說是應(yīng)該先收到（或同時收到）對方的 ACK報文，再收到對方的FIN報文。但是CLOSING狀態(tài)表示你發(fā)送FIN報文后，并沒有收到對方的ACK報文，反而卻也收到了對方的FIN報文。什么情況下會出現(xiàn)此種情況呢？其實細(xì)想一下，也不難得出結(jié)論：那就是如果雙方幾乎在同時close一個SOCKET的話，那么就出現(xiàn)了雙方同時發(fā)送FIN報文的情況，也即會出現(xiàn)CLOSING狀態(tài)，表示雙方都正在關(guān)閉SOCKET連接。
CLOSE_WAIT：這種狀態(tài)的含義其實是表示在等待關(guān)閉。怎么理解呢？當(dāng)對方close一個SOCKET后發(fā)送FIN報文給自己，你系統(tǒng)毫無疑問地會回應(yīng)一個ACK報文給對方，此時則進入到CLOSE_WAIT狀態(tài)。接下來呢，實際上你真正需要考慮的事情是察看你是否還有數(shù)據(jù)發(fā)送給對方，如果沒有的話，那么你也就可以 close這個SOCKET，發(fā)送FIN報文給對方，也即關(guān)閉連接。所以你在CLOSE_WAIT狀態(tài)下，需要完成的事情是等待你去關(guān)閉連接。（被動方）
LAST_ACK：這個狀態(tài)還是比較容易好理解的，它是被動關(guān)閉一方在發(fā)送FIN報文后，最后等待對方的ACK報文。當(dāng)收到ACK報文后，也即可以進入到CLOSED可用狀態(tài)了。（被動方）
CLOSED：表示連接中斷。
TCP四次揮手示意圖
