传输层

三次握手

三次握手是TCP连接的建立过程。在握手之前，主动打开连接的客户端结束CLOSE阶段，被动打开的服务器也结束CLOSE阶段，并进入LISTEN阶段。随后进入三次握手阶段：

首先客户端向服务器发送一个SYN包，并等待服务器确认，其中：
- 标志位为SYN，表示请求建立连接。
- 序号为Seq = x (x 一般为1)
- 随后客户端进入SYN-SENT阶段
服务器接收到客户端发来的SYN包后，对该包进行确认后结束LISTEN阶段，并返回一段TCP报文，其中：
- 标志位为SYN和ACK，表示确认客户端的报文Seq序号有效，服务器能正常接收客户端发送的数据，并同意创建新连接。
- 序号为Seq = y
- 确认号为ACK = x + 1, 表示收到客户端的序号Seq并将其值加1 作为自己确认号Ack的值，随后服务器端进入SYN-RECV阶段。
客户端接收到发送的SYN+ACK包后，明确了从客户端到服务器的数据传输是正常的，从而结束SYN-SENT阶段。并返回最后一段报文。其中：
- 标志位为ACK，表示确认收到服务器端同意连接的信号
- 序号为Seq = x + 1，表示收到服务器端的确认号ACK，并将其作为自己的序号值
- 确认号为ACK = y + 1，表示收到服务器端序号Seq，并将其值加1作为自己的确认号ACK的值
- 随后客户端进入到ESTABLISHED

当服务器端收到来自客户端确认收到服务器数据的报文后，得知从服务器到客户端的数据传输是正常的，从而结束SYN-RECV阶段，进入ESTABLISHED阶段，从而完成三次握手。

四次挥手即TCP连接的释放，这里假设客户端主动释放连接。在挥手之前主动释放连接的客户端结束ESTABLISHED阶段，随后开始四次挥手：

首先客户端向服务器发送一段TCP报文表明其想要释放TCP连接，其中：
- 标记位为FIN，表示请求释放连接；
- 序号为Seq = u;
- 随后客户端进入FIN-WAIT-1阶段，即半关闭阶段，并且停止向服务器端发送通信数据。
服务器接收到客户端请求断开连接的FIN报文后，结束ESTABLISHED阶段，进入CLOSE-WAIT阶段并返回一段TCP报文，其中：
- 标记位为ACK，表示接收到客户端释放连接的请求；
- 序号为Seq = v;
- 确认号为ACK = u + 1，表示是收到客户端报文的基础上，将其序号值加1作为本段报文确认号ACK的值
- 随后服务器开始准备释放服务器端到客户端方向上的连接

客户端收到服务器发送过来的TCP报文后，确认服务器已经收到了客户端连接释放的请求，随后客户端结束FIN-WAIT-1阶段，进入FIN-WAIT-2阶段

服务器端在发送ACK确认报文后，服务器端会将遗留的待传数据传送给客户端，待传输完成后经过CLOSE-WAIT阶段，便做好了释放服务器端到客户端的连接准备，再向客户端发出一段TCP报文，其中：
- 标记位为FIN和ACK，表示已经准备好释放连接了。
- 序号为Seq = w；
- 确认号ACK = u + 1，表示是在收到客户端报文的基础上，将其序号 Seq 的值加 1 作为本段报文确认号 Ack 的值。
随后服务器端结束CLOSE-WAIT阶段，进入LAST-ACK阶段。并且停止向客户端发送数据。
客户端收到从服务器发来的 TCP 报文，确认了服务器已经做好释放连接的准备，于是结束 FIN-WAIT-2 阶段，进入 TIME-WAIT 阶段，并向服务器发送一段报文，其中：
- 标记位为ACK，表示接收到服务器准备好释放连接的信号
- 序号为Seq = u + 1,表示是在收到服务器报文的基础上，将其确认号ACK值作为本段序号的值
- 确认号为ACK = w + 1，表示已经收到服务器报文的基础上，将其序号Seq的值作为本段报文确认号的值。
随后客户端开始在TIME-WAIT阶段等待2MSL。服务器端收到从客户端发出的TCP报文之后结束LAST-ACK阶段，进入CLOSED阶段。由此正式确认关闭服务器到客户端方向上的连接。客户端等待完 2 MSL 之后，结束 TIME-WAIT 阶段，进入 CLOSED 阶段，由此完成「四次挥手」。