大剑无锋之HTTP连接、Tcp三次握手四次挥手、Tcp状态
Http請求：
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總的來說：
【補充】
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三次握手和四次揮手：
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第一次握手：建立連接時，客戶端發送syn包（syn=x）到服務器，并進入SYN_SENT狀態，等待服務器確認；SYN：同步序列編號（Synchronize Sequence Numbers）。
第二次握手：服務器收到syn包，必須確認客戶的SYN（ack=x+1），同時自己也發送一個SYN包（syn=y），即SYN+ACK包，此時服務器進入SYN_RECV狀態；
第三次握手：客戶端收到服務器的SYN+ACK包，向服務器發送確認包ACK(ack=y+1），此包發送完畢，客戶端和服務器進入ESTABLISHED（TCP連接成功）狀態，完成三次握手。
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保證數據安全和完整性。坦白來說就是為了雙方的接收和發送都正常。
打個比方：A是客戶端，B是服務器端。
A向B寄了一封信，此時A的發送和接收都不能確定正常。
然后B收到后，回了A一封信，A收到后。此時B的接收正常，A的發送和接收正常
此時B并不能確定自己的發送正常，所以A在給B寄一份信說道，你發的我收到了。
直到這個時候，整個連接才是完整的。
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1）客戶端進程發出連接釋放報文，并且停止發送數據。釋放數據報文首部，FIN=1，其序列號為seq=u（等于前面已經傳送過來的數據的最后一個字節的序號加1），此時，客戶端進入FIN-WAIT-1（終止等待1）狀態。 TCP規定，FIN報文段即使不攜帶數據，也要消耗一個序號。
2）服務器收到連接釋放報文，發出確認報文，ACK=1，ack=u+1，并且帶上自己的序列號seq=v，此時，服務端就進入了CLOSE-WAIT（關閉等待）狀態。TCP服務器通知高層的應用進程，客戶端向服務器的方向就釋放了，這時候處于半關閉狀態，即客戶端已經沒有數據要發送了，但是服務器若發送數據，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。
3）客戶端收到服務器的確認請求后，此時，客戶端就進入FIN-WAIT-2（終止等待2）狀態，等待服務器發送連接釋放報文（在這之前還需要接受服務器發送的最后的數據）。
4）服務器將最后的數據發送完畢后，就向客戶端發送連接釋放報文，FIN=1，ack=u+1，由于在半關閉狀態，服務器很可能又發送了一些數據，假定此時的序列號為seq=w，此時，服務器就進入了LAST-ACK（最后確認）狀態，等待客戶端的確認。
5）客戶端收到服務器的連接釋放報文后，必須發出確認，ACK=1，ack=w+1，而自己的序列號是seq=u+1，此時，客戶端就進入了TIME-WAIT（時間等待）狀態。注意此時TCP連接還沒有釋放，必須經過2??MSL（最長報文段壽命）的時間后，當客戶端撤銷相應的TCB后，才進入CLOSED狀態。
6）服務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后，就結束了這次的TCP連接?？梢钥吹?#xff0c;服務器結束TCP連接的時間要比客戶端早一些。
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一樣打個比方。假如說客戶端是老婆，服務器端是老公。
然后呢，老婆說，我們離婚吧。離婚協議書。（相當于客戶端發送關閉請求。FIN）
老公回復：再說吧。（相當于此時服務器端工作沒有完成。ACK）
然后老公想了想：好的我們離婚吧。老公簽字。（相當于服務器端工作完成，同意結束。FIN）
然后老婆說好的。老婆簽字。（相當于客戶端接收到。ACK）
DNS解析：
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Tcp狀態
l? CLOSED：初始狀態，表示TCP連接是“關閉著的”或“未打開的”。
l? LISTEN?：表示服務器端的某個SOCKET處于監聽狀態，可以接受客戶端的連接。
l? SYN_RCVD?：表示服務器接收到了來自客戶端請求連接的SYN報文。在正常情況下，這個狀態是服務器端的SOCKET在建立TCP連接時的三次握手會話過程中的一個中間狀態，很短暫，基本上用netstat很難看到這種狀態，除非故意寫一個監測程序，將三次TCP握手過程中最后一個ACK報文不予發送。當TCP連接處于此狀態時，再收到客戶端的ACK報文，它就會進入到ESTABLISHED 狀態。
l? SYN_SENT?：這個狀態與SYN_RCVD 狀態相呼應，當客戶端SOCKET執行connect()進行連接時，它首先發送SYN報文，然后隨即進入到SYN_SENT 狀態，并等待服務端的發送三次握手中的第2個報文。SYN_SENT 狀態表示客戶端已發送SYN報文。
l? ESTABLISHED?：表示TCP連接已經成功建立。
l? FIN_WAIT_1?：這個狀態得好好解釋一下，其實FIN_WAIT_1 和FIN_WAIT_2 兩種狀態的真正含義都是表示等待對方的FIN報文。而這兩種狀態的區別是：FIN_WAIT_1狀態實際上是當SOCKET在ESTABLISHED狀態時，它想主動關閉連接，向對方發送了FIN報文，此時該SOCKET進入到FIN_WAIT_1 狀態。而當對方回應ACK報文后，則進入到FIN_WAIT_2 狀態。當然在實際的正常情況下，無論對方處于任何種情況下，都應該馬上回應ACK報文，所以FIN_WAIT_1 狀態一般是比較難見到的，而FIN_WAIT_2 狀態有時仍可以用netstat看到。
l? FIN_WAIT_2?：上面已經解釋了這種狀態的由來，實際上FIN_WAIT_2狀態下的SOCKET表示半連接，即有一方調用close()主動要求關閉連接。注意：FIN_WAIT_2 是沒有超時的（不像TIME_WAIT 狀態），這種狀態下如果對方不關閉（不配合完成4次揮手過程），那這個?FIN_WAIT_2 狀態將一直保持到系統重啟，越來越多的FIN_WAIT_2 狀態會導致內核crash。
l? TIME_WAIT?：表示收到了對方的FIN報文，并發送出了ACK報文。?TIME_WAIT狀態下的TCP連接會等待2*MSL（Max Segment Lifetime，最大分段生存期，指一個TCP報文在Internet上的最長生存時間。每個具體的TCP協議實現都必須選擇一個確定的MSL值，RFC 1122建議是2分鐘，但BSD傳統實現采用了30秒，Linux可以cat?/proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout看到本機的這個值），然后即可回到CLOSED 可用狀態了。如果FIN_WAIT_1狀態下，收到了對方同時帶FIN標志和ACK標志的報文時，可以直接進入到TIME_WAIT狀態，而無須經過FIN_WAIT_2狀態。（這種情況應該就是四次揮手變成三次揮手的那種情況）
l??CLOSING?：這種狀態在實際情況中應該很少見，屬于一種比較罕見的例外狀態。正常情況下，當一方發送FIN報文后，按理來說是應該先收到（或同時收到）對方的ACK報文，再收到對方的FIN報文。但是CLOSING 狀態表示一方發送FIN報文后，并沒有收到對方的ACK報文，反而卻也收到了對方的FIN報文。什么情況下會出現此種情況呢？那就是當雙方幾乎在同時close()一個SOCKET的話，就出現了雙方同時發送FIN報文的情況，這是就會出現CLOSING 狀態，表示雙方都正在關閉SOCKET連接。
l? CLOSE_WAIT?：表示正在等待關閉。怎么理解呢？當對方close()一個SOCKET后發送FIN報文給自己，你的系統毫無疑問地將會回應一個ACK報文給對方，此時TCP連接則進入到CLOSE_WAIT狀態。接下來呢，你需要檢查自己是否還有數據要發送給對方，如果沒有的話，那你也就可以close()這個SOCKET并發送FIN報文給對方，即關閉自己到對方這個方向的連接。有數據的話則看程序的策略，繼續發送或丟棄。簡單地說，當你處于CLOSE_WAIT 狀態下，需要完成的事情是等待你去關閉連接。
l? LAST_ACK?：當被動關閉的一方在發送FIN報文后，等待對方的ACK報文的時候，就處于LAST_ACK 狀態。當收到對方的ACK報文后，也就可以進入到CLOSED 可用狀態了。
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?常見面試題
【問題1】為什么連接的時候是三次握手，關閉的時候卻是四次握手？
答：因為當Server端收到Client端的SYN連接請求報文后，可以直接發送SYN+ACK報文。其中ACK報文是用來應答的，SYN報文是用來同步的。但是關閉連接時，當Server端收到FIN報文時，很可能并不會立即關閉SOCKET，所以只能先回復一個ACK報文，告訴Client端，"你發的FIN報文我收到了"。只有等到我Server端所有的報文都發送完了，我才能發送FIN報文，因此不能一起發送。故需要四步握手。
【問題2】為什么TIME_WAIT狀態需要經過2MSL(最大報文段生存時間)才能返回到CLOSE狀態？
答：雖然按道理，四個報文都發送完畢，我們可以直接進入CLOSE狀態了，但是我們必須假象網絡是不可靠的，有可以最后一個ACK丟失。所以TIME_WAIT狀態就是用來重發可能丟失的ACK報文。在Client發送出最后的ACK回復，但該ACK可能丟失。Server如果沒有收到ACK，將不斷重復發送FIN片段。所以Client不能立即關閉，它必須確認Server接收到了該ACK。Client會在發送出ACK之后進入到TIME_WAIT狀態。Client會設置一個計時器，等待2MSL的時間。如果在該時間內再次收到FIN，那么Client會重發ACK并再次等待2MSL。所謂的2MSL是兩倍的MSL(Maximum Segment Lifetime)。MSL指一個片段在網絡中最大的存活時間，2MSL就是一個發送和一個回復所需的最大時間。如果直到2MSL，Client都沒有再次收到FIN，那么Client推斷ACK已經被成功接收，則結束TCP連接。
【問題3】為什么不能用兩次握手進行連接？
答：3次握手完成兩個重要的功能，既要雙方做好發送數據的準備工作(雙方都知道彼此已準備好)，也要允許雙方就初始序列號進行協商，這個序列號在握手過程中被發送和確認。
???????現在把三次握手改成僅需要兩次握手，死鎖是可能發生的。作為例子，考慮計算機S和C之間的通信，假定C給S發送一個連接請求分組，S收到了這個分組，并發 送了確認應答分組。按照兩次握手的協定，S認為連接已經成功地建立了，可以開始發送數據分組?？墒?#xff0c;C在S的應答分組在傳輸中被丟失的情況下，將不知道S 是否已準備好，不知道S建立什么樣的序列號，C甚至懷疑S是否收到自己的連接請求分組。在這種情況下，C認為連接還未建立成功，將忽略S發來的任何數據分 組，只等待連接確認應答分組。而S在發出的分組超時后，重復發送同樣的分組。這樣就形成了死鎖。
【問題4】如果已經建立了連接，但是客戶端突然出現故障了怎么辦？
TCP還設有一個?；钣嫊r器，顯然，客戶端如果出現故障，服務器不能一直等下去，白白浪費資源。服務器每收到一次客戶端的請求后都會重新復位這個計時器，時間通常是設置為2小時，若兩小時還沒有收到客戶端的任何數據，服務器就會發送一個探測報文段，以后每隔75秒鐘發送一次。若一連發送10個探測報文仍然沒反應，服務器就認為客戶端出了故障，接著就關閉連接。
部分摘自：https://blog.csdn.net/qq_38950316/article/details/81087809
總結
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