TCP三次握手（建立连接）

TCP是面向连接的，需要通过三次握手建立可靠连接

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客户端（Client）                       服务端（Server）
     | ------ SYN = 1, seq = x ------> |
     | <--- SYN = 1, ACK = 1, y,x+1 ---|
     | ------ ACK = 1, ack = y+1 -----> |
连接建立

第一次：Client->Server：SYN=1

客户端发送一个SYN包(同步序列号)，告诉服务器：我要发起连接，并带上初始序列号seq=x

让服务器知道客户端想建立连接

第二次：Server->client：SYN=1，ACK=1

服务器收到SYN后，发送SYN+ACK
ACK=1表示：我收到了你的SYN，确认号ack=x+1
SYN=1表示：我也准备好了建立连接，序列号seq=y

服务器同意连接
服务器也要同步序列号(SYN)

第三次：Client->Server:ACK=1

客户端收到SYN+ACK后返回ACK：
ack=y+1，表示收到服务端的SYN
双方建立连接

客户端最终确认
连接正式建立，可以传输数据

为什么是三次？

因为需要 双向确认双方序列号都正常
第一次：客户端 → 服务器（客户端序列号）
第二次：服务器 → 客户端（服务器序列号 + 确认客户端）
第三次：客户端 → 服务器（确认服务器）

三次握手的目的，是双方都确认彼此的接收能力和发送能力以及初始序列号，保证可靠通信。

TCP四次挥手（断开连接）

关闭连接需要 四次挥手，因为 TCP 是全双工，必须分别关闭两个方向的通道。

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客户端（Client）                       服务端（Server）
     | ------ FIN = 1, seq = u ------> |
     | <--------- ACK = 1, u+1 ------- |
     | <------ FIN = 1, seq = v ------ |
     | ------- ACK = 1, v+1 ---------> |
连接断开

第一次挥手：Client->Server:FIN

客户端说：我想关闭客户端->服务端的数据通道(我不发数据了)

第二次挥手：Server->Client:ACK

服务器回复ACK：我收到了，但我还可能要发数据给你

此时状态为：Client：FIN-WAIT-2;Server:CLOSE-WAIT(服务器还在处理剩余数据)

第三次挥手：Server->Client:FIN

服务器处理完数据后发送FIN
告诉客户端：我也发完了，可以关闭了

第四次挥手：Client->Server:ACK

客户端确认服务器的FIN
此时：客户端进入TIME_WAIT(等待2MSL)，服务器进入CLOSE

为什么要等待2MSL（TIME_WAIT）?

因为需要保证：

  1. 确保 ACK 能让服务端收到:如果服务端没收到 ACK，会重发 FIN;如果客户端还在，能重新 ACK
  2. 让本次连接所有旧报文在网络中消失:避免下一次连接收到旧包造成混乱

四次挥手是因为 TCP 是全双工模式，双方都必须独立发送 FIN 来关闭通信方向。TIME_WAIT 是为了保证可靠关闭，防止旧报文影响后续连接。

总结

三次握手：SYN->SYN+ACK->ACK
四次挥手:FIN->ACK->FIN->ACK