计算机网络:三次握手四次挥手原因
TCP数据在传输之前先要建立连接，建立连接需要进行3次通信，这三次通信被称为“三次握手”，在数据传输完成后断开连接时要进行四次通信，被称为“四次挥手”。
一、TCP中常用的控制位和数据结构
控制位：
| 控制位 | 含义 |
|---|---|
| ACK | 为1时表示确认好有效，为0是表示报文中不包含确认信息，忽略确认号字段 |
| SYN | 同步序号，为1是表示连接请求，用于建立连接和使顺序序号同步 |
| FIN | 用于释放连接，为1时表示发送方已经没有什么数据要发送，即关闭本方数据流 |
数据结构：
| 数据结构 | 含义 |
|---|---|
| seq（32位） | 顺序号，标识从TCP源端向TCP目的端发送的数据字节流，表示这个报文段中第一个数据字节的顺序号 |
| ack（32位） | 确认号，存储发送确认的一端所期望收到的下一个顺序号。确认号是上一个已成功收到的数据字节流顺序号加1 |
二、三次握手
1、三次握手过程
（1）客户端发送SYN（seq=x）报文给服务器，进入SYN_SEND状态。
（2）服务器端收到SYN报文，回应一个SYN（seq=y）和ACK（ack=x+1）报文，进入SYN_RECV状态。
（3）客户端收到服务器端的SYN报文，回应一个ACK（ack=y+1）报文，进入Established状态。
以上三次握手之后，TCP的客户端和服务器端就已经建立好连接了，可以开始传输数据了。
2、为什么不是两次握手或四次握手
握手的目的是为了序列号seq一致，而上述两个握手要么是做不到序列号一致，要么是多此一举。
（1）两次握手过程：
粗略描述如下：
（1）客户端发送请求连接SYN报文
（2）服务器端收到SYN，返回一个请求连接SYN报文和确定连接ACK报文
由此可知，经过上面两次握手，只有客户端知道了序列号，但是服务器端不知道，不能达到序列号一致，就不可以保证通信的可靠性。
（2）四次握手过程：
粗略描述如下：
（1）客户端发送请求连接SYN报文
（2）服务器端收到SYN，并记录到本地，命名为服务器的seq
（3）服务器端发送SYN报文和ACK报文给客户端
（4）客户端收到服务端发送的SYN和ACK，再发送一个ACK给服务器端
由此可知，第（2）（3）步其实可以合并起来作为三次握手的第二步，没有必要四次握手。
3、总结
由于TCP传输是双向的，每个方向的通道建立都需要一次SYN和ACK，所以建立两个方向最多需要两次（SYN+ACK），即四次挥手，但是其中第二次和第三次握手可以合并，且合并后延迟更低，所以使用三次握手。而两次握手只能建立一个单方向的通道，不可以使通信双方都通信。
三、四次挥手
由于TCP在建立连接时，数据是可以在两个方向上独立传递的，所以在进行关闭时要单独对两个方向进行关闭。
1、四次挥手过程
（1）客户端应用进程调用断开连接请求，向服务端发送一个终止标志位FIN=1，seq=u的消息，表示客户端在关闭链路前要发的数据都已经发完，可以准备关闭链路操作，即可以关闭数据输出。此时客户端处于FIN-WAIT-1状态。
（2）服务器在收到这个FIN消息后返回一个ACK=1，ack=u+1，seq=v的消息给客户端，表示收到客户端断开链路的请求操作。此时服务器处于CLOSE-WAIT状态。客户端在收到消息后处于FIN-WAIT-2状态。
（3）服务器端在关闭链路前需要将发送给客户端的消息发送个客户端，等待该数据发送完毕后，发送一个终止标志位FIN=1，ACK=1，seq=w，ack=u+1的消息给客户端，表示服务器端在关闭链路前要发的数据都已经发完，可以准备关闭链路操作，此时服务器端处于LAST-ACK状态。
（4）客户端在收到这个最终消息后，发送一个ACK=1，seq=u+1，ack=w+1的消息给服务器端，表示收到服务器端的结束信号并准备断开服务器端到客户端的链路。此时客户端处于TIM-WAIT状态，TCP连接还没有释放，等再经过等待计时器（2MSL）设置的超时时间后，客户端进入CLOSED状态。
2、为什么不能二次挥手
这里我引用一下再b站评论里看到的神评，up主“泪眼问花灬花不语”这样描述道：
“四次挥手为什么是四次，也就是说第二次挥手的时候为什么不是FIN+ACK一起发送，根本原因没讲出来。其实发送FIN的意思是终止这一方向的数据传输，而接收到FIN的意思是这一方向上已经没有数据可以接收了，但仍可以发送数据。第一次挥手：客户端向服务端发送FIN，客户端对服务端说：我已经没有数据要发送了，想结束连接，虽然你已经没有数据可接收了，但我知道数据发送是以数据流的形式传输的，所以如果你还有数据没发送完可以不用着急关闭，我等你。第二次挥手：服务端向客户端发送ACK。服务端对客户端说：老弟呀，你的请求我收到了哈，但我不能马上断开哈，还真让你说对了，我还真有点东西没发送完，但我不能一声不吭让你默默的等啊，我先给你发送个ACK吧。第三次挥手：服务端向客户端发送FIN。服务端对客户端说：艾玛终于搞完了，我这边也没数据要发送了，那我就把FIN给你发过去了哈，我也同意断开了。注意此时服务端并没有断开哦，它还在等最终确认。第四次挥手：客户端向服务端发送ACK。客户端对服务端说：你发的FIN我收到了，既然你那边也没东西要发送了，那咱就断开吧。此时服务端想：这货最后的ACK怎么还不到啊，我得拿到最后的ACK才能断开啊，迟迟不给我ACK的话是不是他没收到我的FIN啊，再不给我ACK我就再给他发一次FIN，反正我拿不到ACK我就一直给你发FIN，哼！刚说完服务端就拿到了ACK，开开心心的断开了连接。这时客户端想：这网络会不会靠不住啊，对面到底收没收到我的ACK啊，万一我的ACK丢包了咋办，要不我再等等吧，就等2MSL（这个时间是数据包往返客户端和服务端一次的最大时长）这么长时间，反正他如果没收到我的ACK还会向我发送FIN的。2MSL的时间过去了。客户端：咦，没有再次收到他的FIN，说明这货已经拿到了我的ACK断开了啊，那我也断开吧！至此，二者彻底断开了连接！”