1. 三次握手
三次握手的流程图：
在网络数据传输中，传输层协议TCP(传输控制协议)是建立连接的可靠传输，TCP建立连接的过程，我们称为三次握手。
第一次，客户端向服务器发送SYN同步报文段，请求建立连接
客户端发送网络包，服务端收到了。
这样服务端就能得出结论：客户端的发送能力、服务端的接收能力是正常的。
第二次，服务器确认收到客户端的连接请求，并向客户端发送SYN同步报文，表示要向客户端建立连接
服务端发包，客户端收到了。
这样客户端就能得出结论：服务端的接收、发送能力，客户端的接收、发送能力是正常的。不过此时服务器并不能确认客户端的接收能力是否正常。
第三次，客户端收到服务器端的确认请求后，处于建立连接状态，向服务器发送确认报文
客户端发包，服务端收到了。
这样服务端就能得出结论：客户端的接收、发送能力正常，服务器自己的发送、接收能力也正常。
因此，需要三次握手才能确认双方的接收与发送能力是否正常。
为什么不是两次？
无法确认客户端的接收能力。
假设第二次握手的报文丢失了，或者是说有人恶意向服务器不断发送SYN同步报文（SYN洪水）。那么服务器端就会有大量的无效连接，服务器处理连接的数量是有限的，当有大量的无效连接建立后，服务器处理有效连接是能力就会受限，且建立连接会消耗大量是资源，至此有可能导致服务器崩溃。
为什么不是四次？
因为三次已经足够确认双方的发送和接收的能力了，四次以及四次以上当然就没必要啦
三次握手过程中可以携带数据吗？
可以，但是只有第三次，此时的established状态相对安全并且够确认服务器的接收发送能力。但是，第一次、第二次握手不可以携带数据
为什么这样呢?大家可以想一个问题，假如第一次握手可以携带数据的话，如果有人要恶意攻击服务器，那他每次都在第一次握手中的 SYN 报文中放入大量的数据。因为攻击者根本就不理服务器的接收、发送能力是否正常，然后疯狂着重复发 SYN 报文的话，这会让服务器花费很多时间、内存空间来接收这些报文。
也就是说，第一次握手不可以放数据，其中一个简单的原因就是会让服务器更加容易受到攻击了。而对于第三次的话，此时客户端已经处于 ESTABLISHED 状态。对于客户端来说，他已经建立起连接了，并且也已经知道服务器的接收、发送能力是正常的了，所以能携带数据也没啥毛病。
什么是半连接队列？
服务器第一次收到客户端的 SYN 之后，就会处于 SYN_RCVD 状态，此时双方还没有完全建立其连接，服务器会把此种状态下请求连接放在一个队列里，我们把这种队列称之为半连接队列。
当然还有一个全连接队列，就是已经完成三次握手，建立起连接的就会放在全连接队列中。如果队列满了就有可能会出现丢包现象。
SYN Flood 攻击原理
SYN Flood 属于典型的 DoS/DDoS 攻击。其攻击的原理很简单，就是用客户端在短时间内伪造大量不存在的 IP地址，并向服务端疯狂发送SYN。对于服务端而言，会产生两个危险的后果:
处理大量的SYN包并返回对应ACK, 势必有大量连接处于SYN_RCVD状态，从而占满整个半连接队列，无法处理正常的请求。
由于是不存在的 IP，服务端长时间收不到客户端的ACK，会导致服务端不断重发数据，直到耗尽服务端的资源。
如何应对 SYN Flood 攻击？
增加 SYN 连接，也就是增加半连接队列的容量。
减少 SYN + ACK 重试次数，避免大量的超时重发。
利用 SYN Cookie技术，在服务端接收到SYN后不立即分配连接资源，而是根据这个SYN计算出一个Cookie，连同第二次握手回复给客户端，在客户端回复ACK的时候带上这个Cookie值，服务端验证Cookie 合法之后才分配连接资源。
2. 四次挥手
- 四次挥手即终止TCP连接，就是指断开一个TCP连接时，需要客户端和服务端总共发送4个包以确认连接的断开。在socket编程中，这一过程由客户端或服务端任一方执行close来触发。
- 由于TCP连接是全双工的，因此，每个方向都必须要单独进行关闭，这一原则是当一方完成数据发送任务后，发送一个FIN来终止这一方向的连接，收到一个FIN只是意味着这一方向上没有数据流动了，即不会再收到数据了，但是在这个TCP连接上仍然能够发送数据，直到这一方向也发送了FIN。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方则执行被动关闭。
下面来看看四次挥手的流程图：
中断连接端可以是客户端，也可以是服务器端。
第一次挥手：客户端发送一个FIN=M，用来关闭客户端到服务器端的数据传送，客户端进入FIN_WAIT_1状态。意思是说"我客户端没有数据要发给你了"，但是如果你服务器端还有数据没有发送完成，则不必急着关闭连接，可以继续发送数据。
第二次挥手：服务器端收到FIN后，先发送ack=M+1，告诉客户端，你的请求我收到了，但是我还没准备好，请继续你等我的消息。这个时候客户端就进入FIN_WAIT_2 状态，继续等待服务器端的FIN报文。
第三次挥手：当服务器端确定数据已发送完成，则向客户端发送FIN=N报文，告诉客户端，好了，我这边数据发完了，准备好关闭连接了。服务器端进入LAST_ACK状态。
第四次挥手：客户端收到FIN=N报文后，就知道可以关闭连接了，但是他还是不相信网络，怕服务器端不知道要关闭，所以发送ack=N+1后进入TIME_WAIT状态，如果Server端没有收到ACK则可以重传。服务器端收到ACK后，就知道可以断开连接了。客户端等待了2MSL后依然没有收到回复，则证明服务器端已正常关闭，那好，我客户端也可以关闭连接了。最终完成了四次握手。
挥手为什么需要四次？
不像建立连接的过程,服务器端在调用了accept()之后,剩下的都交给内核来处理,用户空间不用做什么,断开连接是,A端调用close()关闭文件描述符后,A端就停止发送数据了进行发送,B端收到后结束报文段之后,的得知A端要断开连接了,但是B端可能有自己还没有处理完的数据,不能立即断开连接,就要先给出回复,表示自己已经收到消息了,然后将自己的数据处理完之后,可以断开连接的时候,再调用close()发出断开连接请求,在收到A端的确认回复之后,断开连接,一共需要四次挥手。
四次挥手释放连接时，等待2MSL的意义?
MSL是 最长报文段寿命，它是任何报文在网络上存在的最长时间，超过这个时间报文将被丢弃。
2MSL等待状态：它是任何报文段被丢弃前在网络内的最长时间。
（1）保证客户端发送的最后一个ACK报文段能够到达服务端。
（2）防止“已失效的连接请求报文段”出现在本连接中。
客户端在发送完最后一个ACK报文段后，再经过2MSL，就可以使本连接持续的时间内所产生的所有报文段都从网络中消失，使下一个新的连接中不会出现这种旧的连接请求报文段。
3. 同时发起挥手
上面是一方主动关闭，另一方被动关闭的情况，实际中还会出现同时发起主动关闭的情况，
具体流程如下图：
参考资料：
一篇文章带你熟悉 TCP/IP 协议
「计算机网络」前端必备知识，看到就是赚到系列（上）
什么是三次握手、四次挥手
面试官，不要再问我三次握手和四次挥手
