1.TCP為什么三次握手而不是兩次握手

1.防止已失效的連接請求又傳送到服務器端，因而產生錯誤。

不幸的是， 這種解釋是不準確的，TCP 采用三次握手的原因其實非常簡單， 遠沒有大部分博客所描述的那樣云山霧繞。為了實現可靠數據傳輸，TCP 協議的通信雙方， 都必須維護一個序列號， 以標識發送出去的數據包中， 哪些是已經被對方收到的。三次握手的過程即是通信雙方相互告知序列號起始值， 并確認對方已經收到了序列號起始值的必經步驟。如果只是兩次握手， 至多只有連接發起方的起始序列號能被確認， 另一方選擇的序列號則得不到確認。

位碼即tcp標志位，有6種標示：

① SYN(synchronous建立聯機)；

② ACK(acknowledgement 確認)

③ PSH(push傳送)

④ FIN(finish結束)

⑤ RST(reset重置)

⑥ URG(urgent緊急)

Sequence number(順序號碼) //Acknowledge number(確認號碼)

第一次握手：主機A發送位碼為SYN=1，隨機產生seq number=1234567的數據包到服務器，主機B由SYN=1知道，A要求建立聯機；

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 number=7654321的包；

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。

sequence number：表示的是我方（發送方）這邊，這個packet的數據部分的第一位應該在整個data stream中所在的位置。（注意這里使用的是“應該”。因為對于沒有數據的傳輸，如ACK，雖然它有一個seq，但是這次傳輸在整個data stream中是不占位置的。所以下一個實際有數據的傳輸，會依舊從上一次發送ACK的數據包的seq開始）

acknowledge number：表示的是期望的對方（接收方）的下一次sequence number是多少。

注意，SYN/FIN的傳輸，雖然沒有data，但是會讓下一次傳輸的packet seq增加一，但是，ACK的傳輸，不會讓下一次的傳輸packet seq加一。

題外話

有一位讀者關注到了三次握手中， 序列號變化的問題， 讓筆者臨時想起了曾經困擾自己的一個問題

為什么三次握手最后一次握手中， 在上面的示意圖中回復的seq = x+1 。

acknowledgement number 的作用是向對方表示，我期待收到的下一個序號。如果你向對方回復了ack = 31, 代表著你已經收到了序號截止到30的數據，期待的下一個數據起點是31 。

TCP 協議規定SYN報文雖然不攜帶數據， 但是也要消耗1個序列號， 所以前兩次握手客戶端和服務端都需要向對方回復x+1 或y+1 。

值得注意的是， 如上圖所說， 最后一次握手在默認不攜帶數據的情況下， 由于SYN 不是1 ， 是不消耗序列號的。所以三次握手結束后， 客戶端下一個發送的報文中seq 依舊是x+1， 示意圖如下

注意到， 上圖第四步發送的seq 和第三次握手的seq 是一樣的， 體現了最后一次握手， 默認不消耗序列號的特點。

四次揮手

四次握手是指終止TCP連接協議時，需要在客戶端和服務器之間發送四個包

第一次揮手：主動關閉方發送第一個包，其中FIN標志位為1，發送順序號seq為X。

第二次揮手：被動關閉方收到FIN包后發送第二個包，其中發送順序號seq為Z，接收順序號ack為X+1。

第三次揮手：被動關閉方再發送第三個包，其中FIN標志位為1，發送順序號seq為Y，接收順序號ack為X。

第四次揮手：主動關閉方發送第四個包，其中發送順序號為X，接收順序號為Y。至此，完成四次揮手。

超時重傳指的是，發送數據包在一定的時間周期內沒有收到相應的ACK，等待一定的時間，超時之后就認為這個數據包丟失，就會重新發送。這個等待時間被稱為RTO.

深入討論：

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？

建立連接時，ACK和SYN可以放在一個報文里來發送。而關閉連接時，被動關閉方可能還需要發送一些數據后，再發送FIN報文表示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？

兩個存在的理由：1、無法保證最后發送的ACK報文會一定被對方收到，所以需要重發可能丟失的ACK報文。2、關閉鏈接一段時間后可能會在相同的IP地址和端口建立新的連接，為了防止舊連接的重復分組在新連接已經終止后再現。2MSL足以讓分組最多存活msl秒被丟棄。

3、為什么必須是三次握手，不能用兩次握手進行連接？

記住服務器的資源寶貴不能浪費! 如果在斷開連接后，第一次握手請求連接的包才到會使服務器打開連接，占用資源而且容易被惡意攻擊！防止攻擊的方法，縮短服務器等待時間。兩次握手容易死鎖。如果服務器的應答分組在傳輸中丟失，將不知道S建立什么樣的序列號，C認為連接還未建立成功，將忽略S發來的任何數據分組，只等待連接確認應答分組。而S在發出的分組超時后，重復發送同樣的分組。這樣就形成了死鎖。

鏈接：https://www.cnblogs.com/my-first-blog-lgz/p/14788810.html