- TCP協議介紹
TCP（Transmission Control Protocol)，是一個面向連接的協議，在運用次協議進行傳輸數據之前，都會進行三次握手的連接工作，當數據傳輸完畢
，雙方都會通知對方要釋放此連接（四次揮手）。 -
TCP標志位
SYN表示建立連接，FIN表示關閉連接，ACK表示響應，PSH表示有 DATA數據傳輸，RST表示連接重置。其中，ACK是可能與SYN，FIN等同時使用的，比如SYN和ACK可能同時為1，它表示的就是建立連接之后的響應，如果只是單個的一個SYN，它表示的只是建立連接。TCP的幾次握手就是通過這樣的ACK表現出來的。但SYN與FIN是不會同時為1的，因為前者表示的是建立連接，而后者表示的是斷開連接。RST一般是在FIN之后才會出現為1的情況，表示的是連接重置。一般地，當出現FIN包或RST包時，我們便認為客戶端與服務器端斷開了連接；而當出現SYN和SYN＋ACK包時，我們認為客戶端與服務器建立了一個連接。PSH為1的情況，一般只出現在 DATA內容不為0的包中，也就是說PSH為1表示的是有真正的TCP數據包內容被傳遞。TCP的連接建立和連接關閉，都是通過請求－響應的模式完成的。 - 三次握手和四次揮手的圖解
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三次握手過程
主機A(client)和主機B(server)開始建立握手過程：
第一次握手：主機A發送位碼為syn＝1,隨機產生seq number=10001的數據包到服務器，主機B由SYN=1知道，A要求建立聯機，此時狀態為SYN_SENT；
第二次握手：主機B收到請求后要確認聯機信息，向A發送ack number=(主機A的seq+1),syn=1,ack=1,隨機產生seq=20001的包，此時狀態由LISTEN變為SYN_RECV；
第三次握手：主機A收到后檢查ack number是否正確，即第一次發送的seq number+1,以及位碼ack是否為1，若正確，主機A會再發送ack number=(主機B的seq+1),ack=1，主機B收到后確認seq值與ack=1則連接建立成功，雙方狀態ESTABLISHED。
完成三次握手，主機A與主機B開始傳送數據。
各狀態含義解釋
CLOSED: 這個沒什么好說的了，表示初始狀態。
LISTEN: 這個也是非常容易理解的一個狀態，表示服務器端的某個SOCKET處于監聽狀態，可以接受連接了。
SYN_RECV: 這個狀態表示接受到了SYN報文，在正常情況下，這個狀態是服務器端的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，很短暫，基本上用netstat你是很難看到這種狀態的，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報文不予發送。因此這種狀態 時，當收到客戶端的ACK報文后，它會進入到ESTABLISHED狀態。
SYN_SENT: 這個狀態與SYN_RECV遙相呼應，當客戶端SOCKET執行CONNECT連接時，它首先發送SYN報文，因此也隨即它會進入到了SYN_SENT狀 態，并等待服務端的發送三次握手中的第2個報文。SYN_SENT狀態表示客戶端已發送SYN報文。
ESTABLISHED：這個容易理解了，表示連接已經建立了。 -
四次揮手各狀態解釋
TCP的連接的拆除需要發送四個包，因此稱為四次揮手(four-way handshake)。客戶端或服務器均可主動發起揮手動作。解析各種狀態含義：
FIN_WAIT_1: 這個狀態要好好解釋一下，其實FIN_WAIT_1和FIN_WAIT_2狀態的真正含義都是表示等待對方的FIN報文。而這兩種狀態的區別 是：FIN_WAIT_1狀態實際上是當SOCKET在ESTABLISHED狀態時，它想主動關閉連接，向對方發送了FIN報文，此時該SOCKET即 進入到FIN_WAIT_1狀態。而當對方回應ACK報文后，則進入到FIN_WAIT_2狀態，當然在實際的正常情況下，無論對方何種情況下，都應該馬上回應ACK報文，所以FIN_WAIT_1狀態一般是比較難見到的，而FIN_WAIT_2狀態還有時常常可以用netstat看到。
FIN_WAIT_2：上面已經詳細解釋了這種狀態，實際上FIN_WAIT_2狀態下的SOCKET，表示半連接，也即有一方要求close連接，但另外還告訴對方，我暫時還有點數據需要傳送給你，稍后再關閉接。
TIME_WAIT: 表示收到了對方的FIN報文，并發送出了ACK報文，就等2MSL后即可回到CLOSED可用狀態了。如果FIN_WAIT_1狀態下，收到了對方同時帶 FIN標志和ACK標志的報文時，可以直接進入TIME_WAIT狀態，而無須經過FIN_WAIT_2狀態。
CLOSING: 這種狀態比較特殊，實際情況中應該是很少見，屬于一種比較罕見的例外狀態。正常情況下，當你發送FIN報文后，按理來說是應該先收到（或同時收到）對方的 ACK報文，再收到對方的FIN報文。但是CLOSING狀態表示你發送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 么情況下會出現此種情況呢？其實細想一下，也不難得出結論：那就是如果雙方幾乎在同時close一個SOCKET的話，那么就出現了雙方同時發送FIN報 文的情況，也即會出現CLOSING狀態，表示雙方都正在關閉SOCKET連接。
CLOSE_WAIT: 這種狀態的含義其實是表示在等待關閉。怎么理解呢？當對方close一個SOCKET后發送FIN報文給自己，你系統毫無疑問地會回應一個ACK報文給對 方，此時則進入到CLOSE_WAIT狀態。接下來呢，實際上你真正需要考慮的事情是看你是否還有數據發送給對方，如果沒有的話，那么你也就可以 close這個SOCKET，發送FIN報文給對方，也即關閉連接。所以你在CLOSE_WAIT狀態下，需要完成的事情是等待你去關閉連接。
LAST_ACK: 這個狀態還是比較容易好理解的，它是被動關閉一方在發送FIN報文后，最后等待對方的ACK報文。當收到ACK報文后，也即可以進入到CLOSED可用狀態了。 -
問題點
整理網上知識點，有3個問題分析后得出的結論（不一定保證100%正確）：
1、 為什么建立連接協議是三次握手，而關閉連接卻是四次握手呢？
這是因為服務端的LISTEN狀態下的SOCKET當收到SYN報文的建連請求后，它可以把ACK和SYN（ACK起應答作用，而SYN起同步作用）放在一 個報文里來發送。但關閉連接時，當收到對方的FIN報文通知時，它僅僅表示對方沒有數據發送給你了；但未必你所有的數據都全部發送給對方了，所以你可以未 必會馬上會關閉SOCKET,也即你可能還需要發送一些數據給對方之后，再發送FIN報文給對方來表示你同意現在可以關閉連接了，所以它這里的ACK報文 和FIN報文多數情況下都是分開發送的。
2、 為什么TIME_WAIT狀態還需要等2MSL后才能返回到CLOSED狀態？
因為雖然雙方都同意關閉連接了，而且握手的4個報文也都發送完畢，按理可以直接回到CLOSED 狀態(就好比從SYN_SENT 狀態到ESTABLISH 狀態那樣)，但是我們必須假想網絡是不可靠的，你無法保證你(客戶端)最后發送的ACK報文一定會被對方收到，就是說對方處于LAST_ACK 狀態下的SOCKET可能會因為超時未收到ACK報文，而重發FIN報文，所以這個TIME_WAIT 狀態的作用就是用來重發可能丟失的ACK報文。
3、關閉TCP連接一定需要4次揮手嗎?
不一定，4次揮手關閉TCP連接是最安全的做法。但在有些時候，我們不喜歡TIME_WAIT 狀態(如當MSL數值設置過大導致服務器端有太多TIME_WAIT狀態的TCP連接，減少這些條目數可以更快地關閉連接，為新連接釋放更多資源)，這時我們可以通過設置SOCKET變量的SO_LINGER標志來避免SOCKET在close()之后進入TIME_WAIT狀態，這時將通過發送RST強制終止TCP連接(取代正常的TCP四次握手的終止方式)。但這并不是一個很好的主意，TIME_WAIT 對于我們來說往往是有利的
