简介
传输控制协议(Transmission Control Protocol，简称TCP)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，应用层向TCP层发送用于网间传输的用8位字节表示的数据流，TCP将数据流做分隔处理后透传给IP层，然后由IP层将数据传输给目标端TCP层。
TCP为保证不发生丢包，会对所有的包进行编号，接收端依据编号按序接收，全部数据包接收完成后按序号进行合并，这里可能会发生粘包、拆包的问题(暂不介绍)。接收端在每次接收到数据包的时候都会返回给发送端一个确认信息(ACK)，若发送端在一定时间内未接收到ACK信息，则主观认为数据发送失败或数据丢失，会重新发送丢失序号的包。
三次握手
TCP在发送数据之前，需要先建立连接，客户端主动，TCP使用三次握手的方式建立连接，三次握手的意思就是客户端和服务端进行三次通信，三次握手的目的是为了确认通信双方的发送和接收能力是否正常。主要过程：
-
第一次握手：客户端：服务端，我想要向你发送数据
- 客户端向服务端发送一个SYN包，并指明客户端的初始化序列号ISN，随后客户端进入SYN_SEND状态。
- 同部位SYN=1，初始序列号seq=x，此报文不能携带任何的数据，却会消耗掉一个序列号
-
第二次握手：服务端：客户端，我准备好了，你可以把数据发过来了
- 服务端接收到客户端发送的消息，需要返回一个SYN/ACK包进行响应，否则客户端会以为消息跑丢了造成重发，SYN/ACK以服务端的为准，SYN=1, ACK=x+1
- 服务端响应消息也属于是一次通信，所以服务端需要将自己的序列号放入到报文中携带给客户端，初始化序列号seq=y
- 总的响应报文：SYN=1 ACK=x+1 seq=y
- 服务端进入SYN_RECV状态
-
第三次握手：客户端：服务端，我知道了，敌人还有三秒到达战场
- 客户端接收到服务端的响应之后，要告诉服务端老子收到你的响应了，不要以为消息丢了，等着接收数据吧您嘞
- 这次握手等于是服务端响应的翻版，报文包括ACK=y+1 seq=x+1
- 客户端和服务端均进入ESTABLISHED（TCP连接成功）状态
为什么使用三次握手，两次是否可以？
*** 之所以进行三次握手，是保证客户端和服务端均可以进行一次发送、接收和发送接收反馈，目的是让客户端和服务端各自确认自己的发送和接收能力都正常**
四次挥手
TCP发送完数据之后，需要将连接断开，当然断开连接的也需要客户端主动发起，因为数据是否发送完毕只有发送者知道。断开连接需要通过四次挥手(也可以叫四次握手)来保证合理性。
- 第一次挥手：客户端：我数据发送完了，可以断开连接了，我先进入准备断开状态
- 客户端发送完数据之后，向服务端发送断开请求报文，FIN=1 seq=u
- 客户端进入FIN-WAIT-1状态，等待服务端的响应
- 表示客户端没有数据要发给服务端了
- 第二次挥手：服务端：我收到了，我同意你的请求，但我要看下我是否还有数据尚在发送，你等会
- 服务端接收到客户端的断开请求之后，根据序列号进行反馈，ACK=1 seq=v ack=u+1
- 服务端反馈之后进入CLOSE-WAIT状态，客户端接收到反馈之后进入FIN-WAIT-2状态，等待服务端的确认断开请求
- 第三次挥手：服务端：我的数据也都发完了，可以断开了
- 服务端再处理完自己的事情之后，向客户端发送确认断开报文，FIN=1 ACK=1 seq=w ack=u+1
- 这里的ack=u+1，发现和第二次挥手时候的ack一模一样，这也就是和客户端的断开请求对应起来，否则把别的给断开了岂不是很尴尬
- 服务端进入LAST-ACK状态，等待客户端的回应
- 第四次挥手：客户端：我知道了，断开
- 客户端接收到确认断开报文后，向服务端反馈断开报文，ACK=1 seq=u+1 ack=w+1
- 服务端接收到反馈后关闭连接
- 客户端等待2MSL后关闭连接
看一个官方描述图片：
为什么要等待2MSL
-
目的是防止ACK消息丢失，服务端重发消息后可以再次接收并反馈；
-
如果在第三次挥手反馈后客户端立刻关闭，如果反馈报文丢失，那么服务端可能就会一直处于重发第三次挥手的报文中，服务端将无法正常进入关闭状态
-
如果第四次挥手的报文丢失，服务端会再次发送确认关闭消息，客户端重新等待2MSL