TCP/IP 3握手4挥手

转：摘自《图解TCP/IP》P204

三次握手与四次挥手的状态转移图如下：

如图，由于第二次握手接收端发送SYN+ACK信号所以握手只用了三次，挥手由于接收端ACK和FIN分两次发的，所以挥手需要四次。

最后接收端需要一个TIME_WAIT状态，如果TCP client端最后一次发送的ACK丢失了，它将重新发送。TIME_WAIT状态中所需要的时间是依赖于实现方法的。典型的值为30秒、1分钟和2分钟。等待之后连接正式关闭，并且所有的资源(包括端口号)都被释放。

整个Client（发送端）状态图如下：

整个Server（接收端）状态图如下：

处在SYNC_RECV的TCP连接称为半连接，并存储在内核的半连接队列中，在内核收到对端发送的ack包时会查找半连接队列，并将符合的requst_sock信息存储到完成三次握手的连接的队列中，然后删除此半连接。

关于 seq ack 

建立连接阶段：

序号    方向 　　  seq         ack
1　　 A->B 　　10000 　　0
2 　　B->A 　　20000 　　10000+1=10001
3 　　A->B 　　10001 　　20000+1=20001
解释：
1：A向B发起连接请求，以一个随机数初始化A的seq,这里假设为10000，此时ACK＝0

2：B收到A的连接请求后，也以一个随机数初始化B的seq，这里假设为20000，意思是：你的请求我已收到，我这方的数据流就从这个数开始。B的ACK是A的seq加1，即10000＋1＝10001

3：A收到B的回复后，它的seq是它的上个请求的seq加1，即10000＋1＝10001，意思也是：你的回复我收到了，我这方的数据流就从这个数开始。A此时的ACK是B的seq加1，即20000+1=20001

数据传输阶段：

序号　　　　方向　　　　　　seq 　　　　ack 　　　　　　　　　　     size
23 　　　　A->B 　　　　  40000   　　70000     　　　　　　　　  1514
24 　　　　B->A 　　　　  70000  　　 40000+1514-54=41460       54
25 　　　　A->B 　　　　  41460   　　70000+54-54=70000       1514
26 　　　　B->A 　　　　  70000   　　41460+1514-54=42920       54
解释：
23:B接收到A发来的seq=40000,ack=70000,size=1514的数据包
24:于是B向A也发一个数据包，告诉B，你的上个包我收到了。B的seq就以它收到的数据包的ACK填充，ACK是它收到的数据包的SEQ加上数据包的大小(不包括以太网协议头，IP头，TCP头)，以证实B发过来的数据全收到了。
25:A在收到B发过来的ack为41460的数据包时，一看到41460，正好是它的上个数据包的seq加上包的大小，就明白，上次发送的数据包已安全到达。于是它再发一个数据包给B。这个正在发送的数据包的seq也以它收到的数据包的ACK填充，ACK就以它收到的数据包的seq(70000)加上包的size(54)填充,即ack=70000+54-54(全是头长，没数据项)。

其实在握手和结束时确认号应该是对方序列号加1,传输数据时则是对方序列号加上对方携带应用层数据的长度.如果从以太网包返回来计算所加的长度,就嫌走弯路了.
另外,如果对方没有数据过来,则自己的确认号不变,序列号为上次的序列号加上本次应用层数据发送长度.