TCP/IP协议三次握手和四次挥手

一、TCP/IP三次挥手
1、客户端请求连接，发送SYN包(同步序列编号)，SYN =j。
2、服务器收到客户端SYN包并确认Ack = j+1，同时向客户端发送SYN包，SYN=k，客户端进入Established状态
3、客户端收到服务器发送的SYN包，发送Ack报文(Ack = k+1)，服务器接收到后才进入Established状态

这时候有个问题，为什么是三次握手，不是两次握手或者四次握手？
我认为是这样的：如果假设是两次握手，客户端发送SYN包，服务器收到SYN包，并发送Ack报文。服务器会直接进入Established状态，开始分配资源，监听客户端要传过来的内容。
但是因为网络延迟或者阻塞，客户端发送消息的SYN还没到服务器，过了一段时间会有超时重传，它会重新发送SYN包，这时候假设服务器收到了第二个包的SYN，服务器开始分配资源了。如果又收到之前的SYN包，它也会分配资源，但是这个SYN是无效的连接，而一个进程打开的socket是有限度的， 维护这些死连接非常耗费资源。

还有一种解释是这样的，三次握手的好处在于能让双方都知道自己和对方的发送和接收都是OK的。分析如下：
在第一次握手过程中，服务端接收客户端的SYN，服务端是能知道自己的接收是好的，客户端的发送是好的。
在第二次握手过程中，客户端接收到了客户端的Ack报文，它能知道自己的发送和接收功能是好的。客户端的接收和发送都是好的。
这时候需要第三次握手，客户端发送Ack报文给服务端，让服务端确认服务端的发送是好的，客户端的接收是好的。

二、四次挥手：
1、客户端发送Fin，告诉服务端，自己传的已经传完了
2、服务端发送Ack，告诉客户端，我收到你的Fin请求了，但是我还没传完
3、服务端发送Fin，告诉客户端，我传完了，可以关闭了
4、客服端发送Ack报文，进入Time_Wait状态

为什么TIME_WAIT状态还需要等2MSL（报文最长存活时间）后才能返回到CLOSED状态？
这是因为虽然双方都同意关闭连接了，而且握手的4个报文也都协调和发送完毕，按理可以直接回到CLOSED状态（就好比从SYN_SEND状态到 ESTABLISH状态那样）；但是因为我们必须要假想网络是不可靠的，你无法保证你最后发送的ACK报文会一定被对方收到，因此对方处于 LAST_ACK状态下的SOCKET可能会因为超时未收到ACK报文，而重发FIN报文，所以这个TIME_WAIT状态的作用就是用来重发可能丢失的 ACK报文

此图来源于网络，百度图片，并不知道出处。