tcp提供一種面向連線的，可靠的位元組流服務。
tcp首部的資料格式如下。（如果不計任選字段，通常是20個位元組）
tcp報頭中的源埠號和目的埠號同ip資料報中的源ip與目的ip唯一確定一條tcp連線。
控制位：urg ack psh rst syn fin，共6個，每乙個標誌位表示乙個控制功能。
第一次握手：客戶端傳送syn包(syn=x)到伺服器，並進入syn_send狀態，等待伺服器確認；
第二次握手：伺服器收到syn包，必須確認客戶的syn（ack=x+1），同時自己也傳送乙個syn包（syn=y），即syn+ack包，此時伺服器進入syn_recv狀態；
第三次握手：客戶端收到伺服器的syn＋ack包，向伺服器傳送確認包ack(ack=y+1)，此包傳送完畢，客戶端和伺服器進入established狀態，完成三次握手。
握手過程中傳送的包裡不包含資料，三次握手完畢後，客戶端與伺服器才正式開始傳送資料。理想狀態下，tcp連線一旦建立，在通訊雙方中的任何一方主動關閉連線之前，tcp 連線都將被一直保持下去。
建立連線的過程是利用客戶伺服器模式，假設主機a為客戶端，主機b為伺服器端。
採用三次握手是為了防止失效的連線請求報文段突然又傳送到主機b，因而產生錯誤。失效的連線請求報文段是指：主機a發出的連線請求沒有收到主機b的確認，於是經過一段時間後，主機a又重新向主機b傳送連線請求，且建立成功，順序完成資料傳輸。考慮這樣一種特殊情況，主機a第一次傳送的連線請求並沒有丟失，而是因為網路節點導致延遲達到主機b，主機b以為是主機a又發起的新連線，於是主機b同意連線，並向主機a發回確認，但是此時主機a根本不會理會，主機b就一直在等待主機a傳送資料，導致主機b的資源浪費。
採用兩次握手不行，原因就是上面說的失效的連線請求的特殊情況。而在三次握手中， client和server都有乙個發syn和收ack的過程， 雙方都是發後能收， 表明通訊則準備工作ok.
為什麼不是四次握手呢？ 大家應該知道通訊中著名的藍軍紅軍約定， 這個例子說明， 通訊不可能100%可靠， 而上面的三次握手已經做好了通訊的準備工作， 再增加握手， 並不能顯著提高可靠性， 而且也沒有必要。
資料傳輸完畢後，雙方都可釋放連線。最開始的時候，客戶端和伺服器都是處於established狀態，假設客戶端主動關閉，伺服器被動關閉。
第一次揮手：客戶端傳送乙個fin，用來關閉客戶端到伺服器的資料傳送，也就是客戶端告訴伺服器：我已經不 會再給你發資料了(當然，在fin包之前傳送出去的資料，如果沒有收到對應的ack確認報文，客戶端依然會重發這些資料)，但是，此時客戶端還可 以接受資料。
fin=1，其序列號為seq=u（等於前面已經傳送過來的資料的最後乙個位元組的序號加1），此時，客戶端進入fin-wait-1（終止等待1）狀態。 tcp規定，fin報文段即使不攜帶資料，也要消耗乙個序號。
第二次揮手：伺服器收到fin包後，傳送乙個ack給對方並且帶上自己的序列號seq，確認序號為收到序號+1（與syn相同，乙個fin占用乙個序號）。此時，服務端就進入了close-wait（關閉等待）狀態。tcp伺服器通知高層的應用程序，客戶端向伺服器的方向就釋放了，這時候處於半關閉狀態，即客戶端已經沒有資料要傳送了，但是伺服器若傳送資料，客戶端依然要接受。這個狀態還要持續一段時間，也就是整個close-wait狀態持續的時間。
此時，客戶端就進入fin-wait-2（終止等待2）狀態，等待伺服器傳送連線釋放報文（在這之前還需要接受伺服器傳送的最後的資料）。
第三次揮手：伺服器傳送乙個fin，用來關閉伺服器到客戶端的資料傳送，也就是告訴客戶端，我的資料也傳送完了，不會再給你發資料了。由於在半關閉狀態，伺服器很可能又傳送了一些資料，假定此時的序列號為seq=w，此時，伺服器就進入了last-ack（最後確認）狀態，等待客戶端的確認。
第四次揮手：主動關閉方收到fin後，傳送乙個ack給被動關閉方，確認序號為收到序號+1，此時，客戶端就進入了time-wait（時間等待）狀態。注意此時tcp連線還沒有釋放，必須經過2∗msl（最長報文段壽命）的時間後，當客戶端撤銷相應的tcb後，才進入closed狀態。
伺服器只要收到了客戶端發出的確認，立即進入closed狀態。同樣，撤銷tcb後，就結束了這次的tcp連線。可以看到，伺服器結束tcp連線的時間要比客戶端早一些。
至此，完成四次揮手。
msl（maximum segment lifetime），tcp允許不同的實現可以設定不同的msl值。
第一，保證客戶端傳送的最後乙個ack報文能夠到達伺服器，因為這個ack報文可能丟失，站在伺服器的角度看來，我已經傳送了fin+ack報文請求斷開了，客戶端還沒有給我回應，應該是我傳送的請求斷開報文它沒有收到，於是伺服器又會重新傳送一次，而客戶端就能在這個2msl時間段內收到這個重傳的報文，接著給出回應報文，並且會重啟2msl計時器。
第二，防止類似與「三次握手」中提到了的「已經失效的連線請求報文段」出現在本連線中。客戶端傳送完最後乙個確認報文後，在這個2msl時間中，就可以使本連線持續的時間內所產生的所有報文段都從網路中消失。這樣新的連線中不會出現舊連線的請求報文。
建立連線的時候， 伺服器在listen狀態下，收到建立連線請求的syn報文後，把ack和syn放在乙個報文裡傳送給客戶端。
而關閉連線時，伺服器收到對方的fin報文時，僅僅表示對方不再傳送資料了但是還能接收資料，而自己也未必全部資料都傳送給對方了，所以己方可以立即關閉，也可以傳送一些資料給對方後，再傳送fin報文給對方來表示同意現在關閉連線，因此，己方ack和fin一般都會分開傳送，從而導致多了一次。
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