一、基本概述

在前面的部分提到过，TCP是基于运输连接来传输TCP报文段。

所以TCP的连接和释放是每次面向连接的通信过程中必不可少的过程。

TCP运输连接分为三个阶段：连接建立、数据传输、释放连接。

二、连接建立

1.基本任务

TCP建立连接主要解决以下问题:

（1）TCP双方能够确知对方的存在。

（2）TCP双方可以协商一些参数（如最大窗口值等）。

（3）TCP双方能对运输实体资源进行分配（如缓存大小，连接表中的项目等）。

2.具体实现

如图：主动进行TCP连接建立的应用进程称为TCP客户端（后面简称为客户端），而被动等待TCP连接建立的应用进程称为TCP服务器端（后面简称为服务器端）。连接建立采用“三次握手”的形式，即客户和服务器之间需要交换三个TCP报文段。

（1）初始关闭状态：起初两端TCP进程都属于关闭（CLOSED）状态。首先客户和服务器都会创建一个传输控制块。里面就包含了TCP连接表，指向发送和接收缓存的指针等信息。该块在图中不做演示。

（2）服务器进入监听状态：之后，服务器就会进入监听（LISTEN）状态，等待客户的TCP连接建立的请求。很明显这是被动打开。

（3）客户端发送TCP连接请求报文：客户在想要建立TCP连接时，向服务器发送TCP连接请求报文段，并进入同步已发送（SYN-SENT）状态。

TCP连接请求报文段首部的同步位SYN被设置为1，表示这是一个TCP连接请求报文段。序号字段seq被设为x，表示的是客户端所选择的初始序号。很明显这是主动打开。

注意：同步位SYN=1的报文段不允许携带数据，但要消耗掉一个序号。

同步位SYN=1的报文段不一定就是TCP连接请求报文段，TCP连接请求确认报文段的SYN也为1。

（4）服务器端发送TCP连接请求确认报文：如果服务器端收到TCP请求报文段后同意进行TCP连接建立，就会向客户端发送TCP连接确认报文段。并进入同步已接收（SYN-RCVD）状态。

TCP连接确认报文段首部的同步位SYN和确认位ACK都被设置为1，表示这是一个TCP连接请求确认报文段；序号字段seq被设为y，表示的是服务器端所选择的初始序号；确认号字段ack为x+1，这是对客户端所选择的初始号的确认。

该报文段仍然不能携带数据，但是会消耗掉一个序号，因为它的同步位SYN也为1。

（5）客户端发送TCP确认报文段：客户端收到TCP连接请求确认报文段之后，向服务器端发送一个普通的TCP确认报文段，并进入连接已建立（ESTABLISHED）状态。

该报文段首部中的确认位ACK被设置为1，表示这是一个TCP确认报文段；序号字段取x+1，这是因为客户端在发送第一个报文段（即TCP连接请求报文段）时，该报文段只是消耗了一个序号x，所以发送第二个报文段的序号就从x+1开始（博主还有一种理解就是，之前一直说ack的值表示该序号之前的数据都已被正确接收，该值就表示下一次想要收到的初始的序号，所以第二个报文段的seq的值就是x+1）；确认号字段ack为y+1，这是对服务器端所选择的初始号的确认。

注意：这是一个普通的TCP确认报文段，所以它可以携带数据，但是如果不携带数据，它也就不会消耗序号。那么客户端发送下一个报文段的seq的值仍为x+1。

服务器端收到该报文段后就会进入连接已建立状态。然后，双方就可以进行数据传输了。