1.TCP三次握手與四次揮手
TCP報文格式
上圖中有幾個字段需要重點介紹下：
（1）序號：Seq序號，佔32位，用來標識從TCP源端向目的端發送的字節流，發起方發送數據時對此進行標記。
（2）確認序號：Ack序號，佔32位，只有ACK標誌位爲1時，確認序號字段纔有效，Ack=Seq+1。
（3）標誌位：共6個，即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等，具體含義如下：
（A）URG：緊急指針（urgent pointer）有效。
（B）ACK：確認序號有效。
（C）PSH：接收方應該儘快將這個報文交給應用層。
（D）RST：重置連接。
（E）SYN：發起一個新連接。（表示這個報文使用來建立新連接用的）
（F）FIN：釋放一個連接。
需要注意的是：
（A）不要將確認序號Ack與標誌位中的ACK搞混了。
（B）確認方Ack=發起方Seq+1，兩端配對。
三次握手
TCP服務器進程先創建傳輸控制模塊TCB，準備接受客戶進程的連接請求，然後服務器進程就處於LISTEN(監聽)狀態，等待客戶的連接請求
- 第一次握手：Client將標誌位SYN置爲1，隨機產生一個值seq=J，並將該數據包發送給Server，Client進入SYN_SENT狀態，等待Server確認。（TCP規定，SYN報文段(即SYN=1的報文段)不能攜帶數據，但要消耗掉一個序號。）
- 第二次握手：Server收到數據包後由標誌位SYN=1知道Client請求建立連接，Server將標誌位SYN和ACK都置爲1，確認序號ack=J+1，隨機產生一個值seq=K，並將該數據包發送給Client以確認連接請求，Server進入SYN_RCVD狀態。（請注意，這個報文段也不能攜帶數據，但同樣要消耗掉一個序號。）
- 第三次握手：Client收到確認後，檢查ack是否爲J+1，ACK是否爲1，如果正確則將標誌位ACK置爲1，ack=K+1，並將該數據包發送給Server，Server檢查ack是否爲K+1，ACK是否爲1，如果正確則連接建立成功，Client和Server進入ESTABLISHED狀態
簡化一下不看Seq和ack的話過程如下：
- 客戶端發送SYN給服務端
- 服務端返回SYN+ACK給客戶端
- 客戶端確認，返回ACK給服務端
完成三次握手,客戶端與服務器開始傳送數據。
爲什麼客戶端還要發送一次確認呢？
這主要是爲了防止已失效的連接請求報文段突然又傳送到了服務器，因而產生錯誤。
假定A發出的某一個連接請求報文段在傳輸的過程中並沒有丟失，而是在某個網絡節點長時間滯留了，以致延誤到連接釋放以後的某個時間纔到達B。本來這是一個早已失效的報文段。但B收到此失效的連接請求報文段後，就誤以爲A又發了一次新的連接請求，於是向A發出確認報文段，同意建立連接。假如不採用三次握手，那麼只要B發出確認，新的連接就建立了。
由於A並未發出建立連接的請求，因此不會理睬B的確認，也不會向B發送數據。但B卻以爲新的運輸連接已經建立了，並一直等待A發來數據，因此白白浪費了許多資源。
採用TCP三次握手的方法可以防止上述現象發生。例如在剛纔的情況下，由於A不會向B的確認發出確認，B由於收不到確認，就知道A並沒有要求建立連接。
四次揮手
- 客戶端發送一個報文給服務端（沒有數據），用來關閉Client到Server的數據傳送，其中FIN設置爲1，Sequence Number置爲u，客戶端進入FIN_WAIT_1狀態
- 服務端收到來自客戶端的請求，發送一個ACK給客戶端，Acknowledge置爲u+1，同時發送Sequence Number爲v，服務端年進入CLOSE_WAIT狀態
- 服務端發送一個報文給客戶端，用來關閉Server到Client的數據傳送，其中FIN設置爲1，ACK置爲1，Sequence置爲w，Acknowledge置爲u+1，用來關閉服務端到客戶端的數據傳送，服務端進入LAST_ACK狀態
- 客戶端收到FIN後，進入TIME_WAIT狀態，接着發送一個ACK給服務端，Acknowledge置爲w+1，Sequence Number置爲u+1，最後客戶端和服務端都進入CLOSED狀態
簡化一下不看Seq和ack：
- 第一次揮手：Client發送一個FIN，用來關閉Client到Server的數據傳送，Client進入FIN_WAIT_1狀態。
- 第二次揮手：Server收到FIN後，發送一個ACK給Client，確認序號爲收到序號+1（與SYN相同，一個FIN佔用一個序號），Server進入CLOSE_WAIT狀態。
- 第三次揮手：Server發送一個FIN，用來關閉Server到Client的數據傳送，Server進入LAST_ACK狀態。
- 第四次揮手：Client收到FIN後，Client進入TIME_WAIT狀態，接着發送一個ACK給Server，確認序號爲收到序號+1，Server進入CLOSED狀態，完成四次揮手。
爲什麼建立連接是三次握手，而關閉連接卻是四次揮手呢？
這是因爲服務端在LISTEN狀態下，收到建立連接請求的SYN報文後，把ACK和SYN放在一個報文裏發送給客戶端。而關閉連接時，當收到對方的FIN報文時，僅僅表示對方不再發送數據了但是還能接收數據，我們也未必把全部數據都發給了對方，所以我們可以立即close，也可以發送一些數據給對方後，再發送FIN報文給對方表示同意關閉連接。因此我們的ACK和FIN一般會分開發送。
之前討論的是一方主動關閉，另一方被動關閉的情況，實際中還會出現同時發起主動關閉的情況，具體流程如下圖
2.
3.單工，半雙工，全雙工
單工
單工數據傳輸只支持數據在一個方向上傳輸（在同一時間只有一方能接受或發送信息，不能實現雙向通信）
舉例：電視，廣播。
半雙工
半雙工數據傳輸允許數據在兩個方向上傳輸,但是,在某一時刻,只允許數據在一個方向上傳輸（它實際上是一種切換方向的單工通信；在同一時間只可以有一方接受或發送信息，可以實現雙向通信。）
舉例：對講機。
全雙工
全雙工數據通信允許數據同時在兩個方向上傳輸。（因此,全雙工通信是兩個單工通信方式的結合,它要求發送設備和接收設備都有獨立的接收和發送能力；在同一時間可以同時接受和發送信息，實現雙向通信。）
舉例：電話通信。