CP是一個面向連接的協議，所以在連接雙方發送數據之前，都需要首先建立一條連接。這和前面講到的協議完全不同。前面講的所有協議都只是發送數據而已，大多數都不關心發送的數據是不是送到，UDP尤其明顯，從編程的角度來說，UDP編程也要簡單的多----UDP都不用考慮數據分片。
書中用telnet登陸退出來解釋TCP協議連接的建立和中止的過程，可以看到，TCP連接的建立可以簡單的稱爲三次握手，而連接的中止則可以叫做四次握手。
1.連接的建立
在建立連接的時候，客戶端首先向服務器申請打開某一個端口(用SYN段等於1的TCP報文)，然後服務器端發回一個ACK報文通知客戶端請求報文收到，客戶端收到確認報文以後再次發出確認報文確認剛纔服務器端發出的確認報文（繞口麼），至此，連接的建立完成。這就叫做三次握手。如果打算讓雙方都做好準備的話，一定要發送三次報文，而且只需要三次報文就可以了。
可以想見，如果再加上TCP的超時重傳機制，那麼TCP就完全可以保證一個數據包被送到目的地。
2.結束連接
TCP有一個特別的概念叫做half-close，這個概念是說，TCP的連接是全雙工（可以同時發送和接收）連接，因此在關閉連接的時候，必須關閉傳和送兩個方向上的連接。客戶機給服務器一個FIN爲1的TCP報文，然後服務器返回給客戶端一個確認ACK報文，並且發送一個FIN報文，當客戶機回覆ACK報文後（四次握手），連接就結束了。
3.最大報文長度
在建立連接的時候，通信的雙方要互相確認對方的最大報文長度(MSS)，以便通信。一般這個SYN長度是MTU減去固定IP首部和TCP首部長度。對於一個以太網，一般可以達到1460字節。當然如果對於非本地的IP，這個MSS可能就只有536字節，而且，如果中間的傳輸網絡的MSS更佳的小的話，這個值還會變得更小。
4.TCP的狀態遷移圖
書P182頁給出了TCP的狀態圖，這是一個看起來比較複雜的狀態遷移圖，因爲它包含了兩個部分---服務器的狀態遷移和客戶端的狀態遷移，如果從某一個角度出發來看這個圖，就會清晰許多，這裏面的服務器和客戶端都不是絕對的，發送數據的就是客戶端，接受數據的就是服務器。
4.1.客戶端應用程序的狀態遷移圖
客戶端的狀態可以用如下的流程來表示：
CLOSED->SYN_SENT->ESTABLISHED->FIN_WAIT_1->FIN_WAIT_2->TIME_WAIT->CLOSED
以上流程是在程序正常的情況下應該有的流程，從書中的圖中可以看到，在建立連接時，當客戶端收到SYN報文的ACK以後，客戶端就打開了數據交互地連接。而結束連接則通常是客戶端主動結束的，客戶端結束應用程序以後，需要經歷FIN_WAIT_1，FIN_WAIT_2等狀態，這些狀態的遷移就是前面提到的結束連接的四次握手。
4.2.服務器的狀態遷移圖
服務器的狀態可以用如下的流程來表示：
CLOSED->LISTEN->SYN收到->ESTABLISHED->CLOSE_WAIT->LAST_ACK->CLOSED
在建立連接的時候，服務器端是在第三次握手之後才進入數據交互狀態，而關閉連接則是在關閉連接的第二次握手以後（注意不是第四次）。而關閉以後還要等待客戶端給出最後的ACK包才能進入初始的狀態。
4.3.其他狀態遷移
書中的圖還有一些其他的狀態遷移，這些狀態遷移針對服務器和客戶端兩方面的總結如下
1. LISTEN->SYN_SENT，對於這個解釋就很簡單了，服務器有時候也要打開連接的嘛。
2. SYN_SENT->SYN收到，服務器和客戶端在SYN_SENT狀態下如果收到SYN數據報，則都需要發送SYN的ACK數據報並把自己的狀態調整到SYN收到狀態，準備進入ESTABLISHED
3. SYN_SENT->CLOSED，在發送超時的情況下，會返回到CLOSED狀態。
4. SYN_收到->LISTEN，如果受到RST包，會返回到LISTEN狀態。
5. SYN_收到->FIN_WAIT_1，這個遷移是說，可以不用到ESTABLISHED狀態，而可以直接跳轉到FIN_WAIT_1狀態並等待關閉。
4.4.2MSL等待狀態
書中給的圖裏面，有一個TIME_WAIT等待狀態，這個狀態又叫做2MSL狀態，說的是在TIME_WAIT2發送了最後一個ACK數據報以後，要進入TIME_WAIT狀態，這個狀態是防止最後一次握手的數據報沒有傳送到對方那裏而準備的（注意這不是四次握手，這是第四次握手的保險狀態）。這個狀態在很大程度上保證了雙方都可以正常結束，但是，問題也來了。
由於插口的2MSL狀態（插口是IP和端口對的意思，socket），使得應用程序在2MSL時間內是無法再次使用同一個插口的，對於客戶程序還好一些，但是對於服務程序，例如httpd，它總是要使用同一個端口來進行服務，而在2MSL時間內，啓動httpd就會出現錯誤（插口被使用）。爲了避免這個錯誤，服務器給出了一個平靜時間的概念，這是說在2MSL時間內，雖然可以重新啓動服務器，但是這個服務器還是要平靜的等待2MSL時間的過去才能進行下一次連接。
4.5.FIN_WAIT_2狀態
這就是著名的半關閉的狀態了，這是在關閉連接時，客戶端和服務器兩次握手之後的狀態。在這個狀態下，應用程序還有接受數據的能力，但是已經無法發送數據，但是也有一種可能是，客戶端一直處於FIN_WAIT_2狀態，而服務器則一直處於WAIT_CLOSE狀態，而直到應用層來決定關閉這個狀態。
5.RST，同時打開和同時關閉
RST是另一種關閉連接的方式，應用程序應該可以判斷RST包的真實性，即是否爲異常中止。而同時打開和同時關閉則是兩種特殊的TCP狀態，發生的概率很小。
6.TCP服務器設計
前面曾經講述過UDP的服務器設計，可以發現UDP的服務器完全不需要所謂的併發機制，它只要建立一個數據輸入隊列就可以。但是TCP不同，TCP服務器對於每一個連接都需要建立一個獨立的進程（或者是輕量級的，線程），來保證對話的獨立性。所以TCP服務器是併發的。而且TCP還需要配備一個呼入連接請求隊列（UDP服務器也同樣不需要），來爲每一個連接請求建立對話進程，這也就是爲什麼各種TCP服務器都有一個最大連接數的原因。而根據源主機的IP和端口號碼，服務器可以很輕鬆的區別出不同的會話，來進行數據的分發。
掌握本章的狀態遷移圖纔是學習本章的關鍵。
