TCP協議的三次握手和四次揮手
TCP(傳輸控制協議)是一種面向連線，確保資料在端到端之間可靠傳輸的協議，面向連線指的是在傳送資料前，需要先建立一條虛擬的鏈路，然後讓資料在這條鏈路上傳輸，為了確保資料的可靠傳輸，不僅需要對發出的每個位元組進行編號確認，檢驗每一個數據包的有效性，在出現超時情況時進行重傳，還需要通過實現滑動視窗和擁塞控制機制，避免網路情況惡化而最終影響資料傳輸的極端情形，每個TCP資料包都是封裝在IP包中。每一個IP頭的後面緊接著是TCP頭，TCP報文格式如下：
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三次握手
協議第一行的兩個埠號各佔兩個位元組，分別表示了源機器的埠號和目標機器的埠號。這個兩個埠號和IP報頭中的源IP地址和目標IP地址所組成的四元組可唯一標示一條TCP連線，由於TCP是面向連線的，因此有服務端和客戶端之分。需要服務端先在相應的埠進行監聽，準備好接受客戶端發起的建立連線請求。當客戶端發起第一個請求建立連線的TCP報時，目標機器埠就是服務端所監聽的埠號，比如代表HTTP服務的80埠，代表SSH服務的22埠，代表HTTPS服務的443埠。
TCP的FLAG位由6個bit組成，分別代表ACK,SYN,FIN,URG,PSH,RST,都以置1表示有效，我們重點關注SYN,ACK和FIN。SYN(Synchronize Sequence Numbers)用作建立連線時的同步訊號，ACK(Acknowledgement)用於對收到的資料進行確認，所確認的資料由確認序列號表示，FIN(finish)表示後面沒有資料需要傳送，通常意味著所建立的連線需要關閉了。
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- A機器發出一個數據包並將SYN置1，表示希望建立連線，包序列號假設為x。
- B機器收到A機器傳送過來的資料包後，通過SYN得知這是一個建立連線的請求，於是傳送一個響應包並將SYN和ACK標記都置1，假設這個包的序列號是y,而確認序列號必須是x+1，表示收到了A收到了A傳送過來的SYN。在TCP中，SYN被當作資料部分的一個位元組。
-A收到B的響應包後需要進行確認，確認包中將ACK置1，並將確認序列號設定為y+1,表示收到了來自B的SYN。
這裡為什麼需要三次握手？主要有兩個目的，資訊對等和防止超時。先從資訊對等角度來看，雙方需要互相確認自己的發報能力，自己的收報能力，對方的發報能力，對方的收報能力。
連線三次握手也是防止出現請求超時導致髒連線，TTL網路報文的生存時間往往都會超過TCP請求超時時間，如果兩次握手都可以建立連線，傳輸資料並釋放連線後，第一個超時的連線請求才到達B機器的話，B機器會以為是A建立的新連線的請求，然後確認同意建立連線。因為A機器的狀態不是SYN_SENT,所以直接丟棄了B的確認資料，以致最後只是B機器單方面建立連線完畢。
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如果是三次握手，則B機器收到連線請求後，同樣會向A機器確認連線，但因為A機器不是SYN_SENT狀態，所以會直接丟棄，B機器由於長時間沒有收到確認訊息，最終超時導致連線建立失敗，因而不會出現髒連線。
TCP 斷開連線
TCP是全雙工通訊，雙方都能作為資料的傳送和接收方，但TCP連線也會有斷開的時候，所謂相愛容易分手難，建立連線只有三次，而揮手斷開需要四次。A機器想要關閉連線，則待本方資料傳送完畢後，傳遞FIN訊號給B機器。B機器應答ACK,告訴A機器可以斷開，但是需要等B機器處理完資料，再主動給A機器傳送FIN訊號。這時，A機器處於半關閉狀態（FIN_WAIT_2），無法再發送新的資料，B機器做好連線關閉前的準備工作後，傳送FIN給A機器，此時B機器也進入半關閉狀態（CLOSE_WAIT）。A機器傳送針對B機器FIN的ACK後，進入TIME_WAIT狀態，經過2MSL（Maximum Segment Lifetime）後，沒有收到B機器傳來的報文，則確定B機器已經收到A機器最後傳送的ACK指令，此時TCP連線正式釋放。
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四次揮手斷開連線可以用通俗的說法
男生 ：我們分手吧。
女生：好，我的東西收拾完，發信息給你。（此時男生不能抱女生了）
（1小時後）
女生：我收拾好了，分手吧。（此時女生不能抱男生了）
男生：好的。(大家約定兩個月的過渡期，雙方才可以分別找新的物件)
- TIME_WAIT:主動要求關閉的機器表示收到對方的FIN報文，併發送方ACK報文，進入TIME_WAIT狀態，等2MSL後即可進入CLOSED狀態。如果FIN_WAIT_1狀態下，同時收到帶FIN標誌和ACK標誌的報文時，可以直接進入TIME_WAIT狀態，而無需進入FIN_WAIT_2狀態。
- CLOSE_WAIT：被動要求關閉的機器收到對方請求連線的FIN報文，在第一次ACK應答後，馬上進入CLOSE_WAIT狀態，這種狀態其實表示在等待關閉，並且通知應用程式傳送剩餘的資料，處理現場資訊。關閉相關資源。
- 2MSL是報文在網路中生存的最長時間，超過閥值便將報文丟棄。