TCP
TCP是主机对主机层的传输控制协议，提供可靠的连接服务。
TCP采用三次握手确认建立一个连接。
TCP标志位
TCP共有6种标示位：
| 标志位 | ||
|---|---|---|
| SYN | synchronous | 建立联机 |
| ACK | acknowledgement | 确认 |
| PSH | push | 传送 |
| FIN | finish | 结束 |
| RST | reset | 重置 |
| URG | urgent | 紧急 |
Sequence number为顺序号码
Acknowledge number为确认号码
三次握手和四次挥手
TCP服务器进程先创建传输控制块TCB，时刻准备接受客户进程的连接请求，此时服务器就进入了LISTEN（监听）状态。
TCP三次握手流程
主机A向主机B发起TCP连接请求
主机A发送同步序列编号SYN = 1、发送序号seq(随机数)假设为x。
此时主机A状态变为SYN_SENT
主机B收到连接请求
向主机A响应，标志位SYN=1、ACK=1 、ack=x+1、seq=随机数假设为y。
此时主机B状态变为SYN_REVD
主机A对接受的确认进行确认
标志位ACK=1、确认序号ack=y+1、发送序列号seq = x+1
此时主机B状态变为ESTABLISHED
TCP四次挥手
- 客户端发出释放报文
FIN=1、seq=u(前面已经传送过来的数据的最后一个字节的序号加1)
客户端进入FIN-WAIT-1
- 服务器收到连接释放报文
发出确认报文，ACK=1，ack=u+1，并且带上自己的序列号seq=v
客户端处于半关闭状态：客户端无数据发送，服务端有可能需要发送数据
服务端就进入了CLOSE-WAIT（关闭等待）状态
客户端收到服务器的确认请求后，客户端就进入FIN-WAIT-2（终止等待2）状态
- 服务器将最后的数据发送完毕
就向客户端发送连接释放报文，FIN=1，ack=u+1，序列号为seq=w，由于在半关闭状态
服务器就进入了LAST-ACK（最后确认）状态
- 客户端收到服务器的连接释放报文
发出确认，ACK=1，ack=w+1，而自己的序列号是seq=u+1
客户端就进入了TIME-WAIT（时间等待）状态
经过2∗ *∗MSL（最长报文段寿命）的时间后，当客户端撤销相应的TCB后，才进入CLOSED状态。
服务器只要收到了客户端发出的确认，立即进入CLOSED状态。
十万个为什么
握手时，为什么TCP客户端最后还要发送一次确认呢？
主要防止已经失效的连接请求报文突然又传送到了服务器，从而产生错误。
如果客户端发送了第一个请求连接并且没有丢失，只是因为在网络结点中滞留的时间太长了。客户端又再次重发握手请求。
如果采用的是三次握手，就算是那一次失效的报文传送过来了，服务端接受到了那条失效报文并且回复了确认报文，但是客户端不会再次发出确认。由于服务器收不到确认，就知道客户端并没有请求连接。
三次握手过程中可以携带数据吗？
第一次、第二次握手不可以携带数据，其中一个简单的原因就是会让服务器更加容易受到攻击了。而对于第三次的话，此时客户端已经处于 ESTABLISHED 状态。对于客户端来说，他已经建立起连接了，并且也已经知道服务器的接收、发送能力是正常的了，所以能携带数据也没啥毛病。
SYN攻击是什么？
SYN攻击就是Client在短时间内伪造大量不存在的IP地址，并向Server不断地发送SYN包，Server则回复确认包，并等待Client确认，由于源地址不存在，因此Server需要不断重发直至超时，这些伪造的SYN包将长时间占用未连接队列，导致正常的SYN请求因为队列满而被丢弃，从而引起网络拥塞甚至系统瘫痪。SYN 攻击是一种典型的 DoS/DDoS 攻击。
为什么客户端最后还要等待2MSL？
MSL（Maximum Segment Lifetime）可译为“最长报文段寿命”，它是任何报文在网络上存在的最长时间，超过这个时间报文将被丢弃。TCP允许不同的实现可以设置不同的MSL值。
第一，保证客户端发送的最后一个ACK报文能够到达服务器，因为这个ACK报文可能丢失，站在服务器的角度看来，我已经发送了FIN+ACK报文请求断开了，客户端还没有给我回应，应该是我发送的请求断开报文它没有收到，于是服务器又会重新发送一次，而客户端就能在这个2MSL时间段内收到这个重传的报文，接着给出回应报文，并且会重启2MSL计时器。
第二，防止类似与“三次握手”中提到了的“已经失效的连接请求报文段”出现在本连接中。客户端发送完最后一个确认报文后，在这个2MSL时间中，就可以使本连接持续的时间内所产生的所有报文段都从网络中消失。这样新的连接中不会出现旧连接的请求报文。
为什么建立连接是三次握手，关闭连接确是四次挥手呢？
建立连接的时候， 服务器在LISTEN状态下，收到建立连接请求的SYN报文后，把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。
而关闭连接时，服务器收到对方的FIN报文时，仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据，而自己也未必全部数据都发送给对方了，所以己方可以立即关闭，也可以发送一些数据给对方后，再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接，因此，己方ACK和FIN一般都会分开发送，从而导致多了一次。
如果已经建立了连接，但是客户端突然出现故障了怎么办？
TCP还设有一个保活计时器，显然，客户端如果出现故障，服务器不能一直等下去，白白浪费资源。服务器每收到一次客户端的请求后都会重新复位这个计时器，时间通常是设置为2小时，若两小时还没有收到客户端的任何数据，服务器就会发送一个探测报文段，以后每隔75秒发送一次。若一连发送10个探测报文仍然没反应，服务器就认为客户端出了故障，接着就关闭连接。
【参考文章】
