tcp三次握手
ps：tcp协议中，主动发起请求的一端称为『客户端』，被动连接的一端称为『服务端』。不管是客户端还是服务端，tcp连接建立完后都能发送和接收数据。
起初，服务器和客户端都为closed状态。在通信开始前，双方都得创建各自的传输控制块（tcb）。
服务器创建完tcb后遍进入listen状态，此时准备接收客户端发来的连接请求。
第一次握手
客户端向服务端发送连接请求报文段。该报文段的头部中syn=1，ack=0，seq=x。请求发送后，客户端便进入syn-sent状态。
- ps1：syn=1，ack=0表示该报文段为连接请求报文。
- ps2：x为本次tcp通信的字节流的初始序号。
tcp规定：syn=1的报文段不能有数据部分，但要消耗掉一个序号。
第二次握手
服务端收到连接请求报文段后，如果同意连接，则会发送一个应答：syn=1，ack=1，seq=y，ack=x 1。
该应答发送完成后便进入syn-rcvd状态。
- ps1：syn=1，ack=1表示该报文段为连接同意的应答报文。
- ps2：seq=y表示服务端作为发送者时，发送字节流的初始序号。
- ps3：ack=x 1表示服务端希望下一个数据报发送序号从x 1开始的字节。
第三次握手
当客户端收到连接同意的应答后，还要向服务端发送一个确认报文段，表示：服务端发来的连接同意应答已经成功收到。
该报文段的头部为：ack=1，seq=x 1，ack=y 1。
客户端发完这个报文段后便进入established状态，服务端收到这个应答后也进入established状态，此时连接的建立完成！
为什么连接建立需要三次握手，而不是两次握手？
防止失效的连接请求报文段被服务端接收，从而产生错误。
ps：失效的连接请求：若客户端向服务端发送的连接请求丢失，客户端等待应答超时后就会再次发送连接请求，此时，上一个连接请求就是『失效的』。
若建立连接只需两次握手，客户端并没有太大的变化，仍然需要获得服务端的应答后才进入established状态，而服务端在收到连接请求后就进入established状态。此时如果网络拥塞，客户端发送的连接请求迟迟到不了服务端，客户端便超时重发请求，如果服务端正确接收并确认应答，双方便开始通信，通信结束后释放连接。此时，如果那个失效的连接请求抵达了服务端，由于只有两次握手，服务端收到请求就会进入established状态，等待发送数据或主动发送数据。但此时的客户端早已进入closed状态，服务端将会一直等待下去，这样浪费服务端连接资源。
tcp四次挥手
tcp连接的释放一共需要四步，因此称为『四次挥手』。
我们知道，tcp连接是双向的，因此在四次挥手中，前两次挥手用于断开一个方向的连接，后两次挥手用于断开另一方向的连接。
第一次挥手
若a认为数据发送完成，则它需要向b发送连接释放请求。该请求只有报文头，头中携带的主要参数为：
fin=1，seq=u。此时，a将进入fin-wait-1状态。
- ps1：fin=1表示该报文段是一个连接释放请求。
- ps2：seq=u，u-1是a向b发送的最后一个字节的序号。
第二次挥手
b收到连接释放请求后，会通知相应的应用程序，告诉它a向b这个方向的连接已经释放。此时b进入close-wait状态，并向a发送连接释放的应答，其报文头包含：
ack=1，seq=v，ack=u 1。
- ps1：ack=1：除tcp连接请求报文段以外，tcp通信过程中所有数据报的ack都为1，表示应答。
- ps2：seq=v，v-1是b向a发送的最后一个字节的序号。
- ps3：ack=u 1表示希望收到从第u 1个字节开始的报文段，并且已经成功接收了前u个字节。
a收到该应答，进入fin-wait-2状态，等待b发送连接释放请求。
第二次挥手完成后，a到b方向的连接已经释放，b不会再接收数据，a也不会再发送数据。但b到a方向的连接仍然存在，b可以继续向a发送数据。
第三次挥手
当b向a发完所有数据后，向a发送连接释放请求，请求头：fin=1，ack=1，seq=w，ack=u 1。b便进入last-ack状态。
第四次挥手
a收到释放请求后，向b发送确认应答，此时a进入time-wait状态。该状态会持续2msl时间，若该时间段内没有b的重发请求的话，就进入closed状态，撤销tcb。当b收到确认应答后，也便进入closed状态，撤销tcb。
为什么a要先进入time-wait状态，等待2msl时间后才进入closed状态？
为了保证b能收到a的确认应答。
若a发完确认应答后直接进入closed状态，那么如果该应答丢失，b等待超时后就会重新发送连接释放请求，但此时a已经关闭了，不会作出任何响应，因此b永远无法正常关闭
之所以存在 3-way hanshake 的说法，是因为 tcp 是双向通讯协议，作为响应一方(responder) 要想初始化发送通道，必须也进行一轮 syn ack。由于 syn ack 在 tcp 分组头部是两个标识位，因此处于优化目的被合并了。所以达到双方都能进行收发的状态只需要 3 个分组
在谢希仁著《计算机网络》第四版中讲“三次握手”的目的是“为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端，因而产生错误”。在另一部经典的《计算机网络》一书中讲“三次握手”的目的是为了解决“网络中存在延迟的重复分组”的问题。这两种不用的表述其实阐明的是同一个问题。
谢希仁版《计算机网络》中的例子是这样的，“已失效的连接请求报文段”的产生在这样一种情况下：client发出的第一个连接请求报文段并没有丢失，而是在某个网络结点长时间的滞留了，以致延误到连接释放以后的某个时间才到达server。本来这是一个早已失效的报文段。但server收到此失效的连接请求报文段后，就误认为是client再次发出的一个新的连接请求。于是就向client发出确认报文段，同意建立连接。假设不采用“三次握手”，那么只要server发出确认，新的连接就建立了。由于现在client并没有发出建立连接的请求，因此不会理睬server的确认，也不会向server发送数据。但server却以为新的运输连接已经建立，并一直等待client发来数据。这样，server的很多资源就白白浪费掉了。采用“三次握手”的办法可以防止上述现象发生。例如刚才那种情况，client不会向server的确认发出确认。server由于收不到确认，就知道client并没有要求建立连接。