TCP的三次握手与四次握手过程及状态转换

这是个网络编程面试的重点知识点，总结一下：

建立连接——三次握手

TCP通过三次握手建立服务器与客户端之间的连接。

所谓三次握手(Three-way Handshake)，是指建立一个TCP连接时，需要客户端和服务器总共发送3个数据包。

三次握手的目的是连接服务器指定端口，建立TCP连接，并同步连接双方的序列号和确认号并交换 TCP 窗口大小信息。

在socket编程中，服务器首先调用socket、bind、listen和accept，并阻塞于accept，当客户端调用connect时，将触发三次握手过程。

第一次握手：客户端调用connect发送一个SYN数据包给服务器，并进入SYN_SENT状态，等待服务器的确认；

第二次握手：服务器收到客户端发来的SYN数据包，必须发回确认包（ACK）应答，同时自己也发送一个SYN包给客户端，此时服务器进入SYN_RCVD状态；

第三次握手：客户端收到服务器的数据后connect返回，进入ESTABLISHED状态，并向服务器发回确认包ACK，服务器接收到这个ACK后accept返回，也进入ESTABLISHED状态。

至此，三次握手完成，服务器和客户端就建立起了连接。上述过程图示如下：

终止连接——四次握手

TCP通过四次握手终止服务器与客户端之间的连接，一共需要发送四个数据包。

第一次握手：客户端或服务器调用close发起主动关闭，我们以客户端为例，客户端发送一个FIN给服务器，并进入FIN_WAIT_1状态；

第二次握手：服务器收到FIN后发送一个确认包ACK到客户端，并进入CLOSE_WAIT状态，客户端接收到ACK后进入FIN_WAIT_2状态；

第三次握手：经过一段时间，服务器做好了关闭连接的准备工作，然后调用close（代码主动调用或由内核调用）给客户端发送一个FIN，并进入LAST_ACK状态；

第四次握手：客户端收到服务器的FIN后发送ACK给服务器，然后进入TIME_WAIT状态，服务器接收到这个ACK后进入CLOSED状态。

至此四次握手完成，客户端与服务器间的连接被终止，图示如下（左边client，右边server）：