TCP连接
为什么需要三次握手
TCP是一个可靠的通信协议，所谓的可靠是指接收方收到的数据是完整的，有序的，无差错的。为了实现这个目标，TCP的通信双方需要判断自己的数据是否已经被对方接收，如果没有，那么需要重发。为了实现这个需求，TCP引入了序列号(Sequence number)和确认号(Acknowledgement number).
序列号用来表明发送了哪些数据，确认号用来表明已经收到了哪些数据。因此序列号的唯一性和有效性就显得尤为重要。TCP的通信双方在初始时都需要告知对方自己随机选择的初始序列号(Initial Sequence Number, ISN).而TCP三次握手的本质就在于同步双方初始的序列号
TCP连接过程
- client发送SYN=1，SEQ=x，表示它想与服务端建立连接，它初始的的序列号为x
- server收到SEQ=x的数据，需要发送ACK=x+1给client，表示它已经收到了序列号为x的数据，它下一个希望收到数据的序列号是x+1
- 同时server也需要告知client它的初始序列号，因此server端发送SYN=1，SEQ=y到client
- client收到ACK=x+1，就知道server收到了序列号为x的数据，所以它可以发送序列号为SEQ=x+1的数据。client收到SYN=1，SEQ=y，就知道server端的初始序列号为y，它需要发送ACK=y+1，告知服务端它已收到了数据
上述2，3两步可以合并在一个包里发送，因此可以称为三次握手
TCP连接释放
TCP连接释放过程
- client发送FYN=1，SEQ=u，表示client已经没有数据想要发送，想要关闭连接
- server收到数据之后，明白了client想要关闭连接，但是它还有数据需要发送给客户端，于是它发送ACK=u+1,SEQ=v到client，表示它已经收到了连接关闭的请求
- server端一直发送数据，直到它也没有数据发送了。于是它发送FYN=1,SEQ=w,ACK=u+1到client，表示它也要关闭连接了
- client收到这个数据，需要发送ACK=w+1给server，表示它收到了连接关闭的请求，server可以关闭连接
- client在等待2MSL(最大报文生存时间)时间后，两端连接全部释放
(1) TCP是全双工的，即数据可以同时在两个方向上传递，所以每个方向的连接需要单独释放
(2) 等待2MSL的时间是为了保证client最后一个ACK能够到server端。若ACK丢失，则server会超时重传。如果不设置等待时间，client直接关闭连接，若ACK丢失，则server会一直重传。另外一个原因是，经过报文最长生存时间的等待之后，此次连接的所有报文要么到达对端，要么失效，不会对下次连接造成干扰
