三次握手
1
connect(<描述符>，<服务器IP地址和端口号>，...)
三次握手的本质是确认通信双方收发数据的能力。
第一次握手，服务器确认了：客户端的发送能力和服务器的接收能力；
第二次握手，客户端确认了通信双方的收发能力，此时客户端套接字中连接状态改为ESTABLISHED；
第三次握手，服务器也确认了自己的发送能力和客户端的接收能力， 通信双方的收发能力都得到确认；
此时服务器套接字中连接状态改为ESTABLISHED。
四次挥手
断开TCP连接
TIME_WAIT状态也称为2MSL等待状态。
每个具体TCP实现必须选择一个报文段最大生存时间MSL（Maximum Segment Lifetime)，
它是任何报文段被丢弃前停留在网络内的最长时间。
因为TCP报文段以IP数据包在网络内传输，而IP数据包则有限制其生存时间的TTL字段。
常见问题
什么是SYN攻击？
服务器端必须收到第三次握手时客户端的ACK报文才能建立连接，所以服务器容易受到SYN洪泛攻击。
SYN攻击就是Client在短时间内伪造大量不存在的IP地址，并向Server不断地发送SYN包，
Server则回复SYN+ACK包，并等待Client第三次握手确认，由于源地址不存在，Server会不断重传直至超时，
这些伪造的SYN包将长时间占用未连接队列，导致正常的SYN请求因为队列满而被丢弃，从而引起网络拥塞甚至系统瘫痪。
SYN攻击是一种典型的DoS/DDoS攻击。
当你在服务器上看到大量的半连接状态的套接字时，特别是源IP地址是随机的，
基本上可以断定这是一次SYN攻击。在Linux/Unix上可以使用系统自带的netstats命令来检测SYN攻击：
1
netstat -n -p TCP | grep SYN_RECV
如果已经建立了连接，但是客户端突然出现故障了(不发数据了）怎么办？
TCP设有一个保活计时器(keepalive timer)，客户端如果出现故障，
服务器不能一直等下去，白白浪费资源。
服务器每收到一次客户端的数据后都会重新复位这个计时器，时间通常是设置为2小时，
若两小时还没有收到客户端的任何数据，服务器就会发送一个探测报文段，以后每隔75秒钟发送一次。
若一连发送10个探测报文仍然没反应，服务器就认为客户端出了故障，接着就关闭连接。
为什么客户端发出第四次挥手的确认报文后要等2MSL的时间才能释放连接？
这里同样是要考虑丢包的问题，如果第四次挥手的报文丢失，
服务端没收到确认ack报文就会重发FIN报文，这样报文一去一回最长时间就是2MSL，
所以需要等这么长时间来确认服务端确实已经收到了。
一些流程图
TCP头部格式
TCP序号和ACK号的交互
TCP整体流程
应用程序委托协议栈收发数据的过程
参考资料
$[1]$ 户根勤. 网络是怎样连接的 人民邮电出版社. [2017-1-1]
$[2]$ James F. Kurose; Keith W. Ross Computer Networking: A Top-Down Approach Pearson. [2012-3-5]