一、tcp協議
1、tcp協議是一種面向連線的、可靠的、基於位元組流的傳輸層通訊協議，採用全雙工通訊（full-duplex）。
2、雙工通訊（full-duplex）：指通訊雙方都能在同一時刻進行傳送和接收操作，目前所有的交換機都支援雙工模式。
3 、半雙工方式( half duplex ) ：指通訊雙方都能在同一時刻只能進行傳送或接收操作。
4、tcp狀態：syn, fin, ack, psh, rst, urg。
syn：表示建立連線
fin：表示關閉連線
ack：表示響應
psh：表示有 data資料傳輸
rst：表示連線重置
tcp連線還有兩種特殊場景分別是半開啟(half-open)連線和半關閉(half-close)連線。由於tcp是乙個全雙工(full-duplex)協議，因此這裡的半連線"半"字就是相對於全雙工的"全"來說的。
1、半開啟連線
從協議定義的角度來說，tcp的半開連線是指tcp連線的一端異常崩潰，或者在未通知對端的情況下關閉連線，這種情況下不可以正常收發資料，否則會產生rst。比如乙個常見的情況是tcp連線的一端異常斷電，就會導致tcp的半開連線。如果沒有資料傳輸，對端就不會知道本端的異常而一直處於established狀態。
另外從linux實現的角度來說，因為linux內部有個半連線佇列（syns queue），tcp半開連線是指傳送了tcp連線請求，等待對方應答的狀態，此時連線並沒有完全建立起來,雙方還無法進行通訊互動的狀態，此時就稱為半連線。由於乙個完整的tcp連線需要經過三次握手才能完成,這裡把三次握手之前的連線都稱之為半連線。
2、半關閉連線
tcp的半關連線是指tcp連線只有一方傳送了fin，另一方沒有發出fin包，仍然可以在乙個方向上正常傳送資料。這種場景並不常見，一般來說berkeley sockets api呼叫shutdown()介面時候就會進入半關閉狀態(呼叫常規的close()一般是期待完整的雙向關閉這個tcp連線)，shutdown()介面相當指示程式，本端已經沒有資料待傳送，所以我傳送乙個fin到對端，但是我仍然想要從對端接收資料，直到對端傳送乙個fin指示關閉連線為止。如下圖所示，在紅色背景文字框標註的資料傳輸場景下就是tcp的半關連線
三、三次握手和四次揮手
1、三次握手過程：
1、第一次握手：客戶端傳送syn包(syn=j)到伺服器，並進入syn_send狀態，等待伺服器確認
2、第二次握手：伺服器收到syn包，必須確認客戶的syn（ack=j+1），同時也傳送乙個syn包（syn=k），即syn+ack包，此時伺服器進入syn_recv狀態；
3、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=k+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。
因為最少可以通過三次握手檢測出接收和傳送端的是否能正常工作（還有一種說法是保證連線是雙工的）。客戶端簡稱為c，服務端簡稱為s，再次複習三次握手過程。
c向s發起建立連線請求：c——>s ，說明c的傳送是正常的
s收到c的傳送訊號，並且向c傳送確認資訊：s——>c，說明s的收和發均是正常的
c收到s的確認訊號，並向s傳送確認訊號：c——>s，說明c的傳送是正常的
這樣通過三次握手就可以保證連線是正常的。注意這裡並不能保證tcp連線的可靠性，可靠性與tcp的重連機制有關。
3、四次揮手
第一次揮手：主動關閉方傳送乙個fin，用來關閉主動方到被動關閉方的資料傳送，也就是主動關閉方告訴被動關閉方：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，主動關閉方依然會重發這些資料)，但是，此時主動關閉方還可 以接受資料。
第二次揮手：被動關閉方收到fin包後，傳送乙個ack給對方，確認序號為收到序號+1（與syn相同，乙個fin占用乙個序號）。
第三次揮手：被動關閉方傳送乙個fin，用來關閉被動關閉方到主動關閉方的資料傳送，也就是告訴主動關閉方，我的資料也傳送完了，不會再給你發資料了。
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，至此，完成四次揮手。
那為什麼需要四次揮手呢？請看如下過程：
a向b發起請求，表示a沒有資料要傳送了：a——>b；
b向a傳送訊號，確認a的斷開請求請求：b——>a；
b向a傳送訊號，請求斷開連線，表示b沒有資料要傳送了：b——>a；
a向b傳送確認訊號，同意斷開：a——>b。
b收到確認訊號，斷開連線，而a在一段時間內沒收到b的訊號，表明b已經斷開了，於是a也斷開了連線。至此，完成揮手過程。
可能有捧油會問，為什麼2、3次揮手不能合在一次揮手中？那是因為此時a雖然不再傳送資料了，但是還可以接收資料，b可能還有資料要傳送給a，所以兩次揮手不能合併為一次。
揮手次數比握手多一次，是因為握手過程，通訊只需要處理連線。而揮手過程，通訊需要處理資料+連線。
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