前言
TCP的3次握手、4次挥手以及TCP状态机，是TCP的核心概念，我们在分析LwIp中TCP相关代码流程，也需要熟悉这些流程，本文就详细介绍这些概念。
TCP 3次握手、应用数据交互、4次挥手完整流程
TCP 为什么是3次握手，而不是2次或4次
网上针对为什么是3次握手，会有很多的分析，尤其有些文章会特别强调client和server的seq序列号同步，众说纷纭吧，我个人倾向于:
- 防止旧的重复连接，引起连接混乱。
- client与server之间同步初始化序列号。
- 3次握手能够在通信信道不保证可靠情况下，从软件流程上，保证TCP通信可靠的最小代价。
防止旧的重复连接
在TCP协议的标准文档RFC793中指出了3次握手的设计原因，原文引用如下：
The principle reason for the three-way handshake is to prevent old duplicate connection initiations from causing confusion.
翻译后为：
3次握手的握手设计的主要原因是为了防止旧的重复连接，引发连接混乱。
我们假设只有2次握手，在正常的网络环境下，是没有问题的，但是在网络比较差的环境下，client可能会因为没有收到ack，而重新发送SYN，而server端可能会收到多次的SYN请求，对于Server端，要么拒绝，要么接收，这不仅会浪费server的资源（为client分配资源），而且可能会导致连接的混乱，因为某测的SYN请求可能是过时的，所以通过3次握手，通过seq就可以判断出哪些连接是旧的，哪些是对的。
client与server同步初始化序列号
这个在上图中就可以看到，client与server 3次握手后，对于client端，就能够确定一个随机序列号A，对于server端，就能确定一个随机序列号B，后续client与server之间的通信，可靠性通信，都是通过这两个序列号来实现的，具体如何实现，我们后面的文章再详细分析。
综上:
3次握手，是为了在通信信道不能保证稳定的情况下，从软件层面，保证TCP通信可靠的一种最小代价，这里提到的最小代价，主要是3次是最小的尝试，我们也可以4次握手、5次握手，甚至更多，只不过那样会浪费效率和资源。
TCP状态机转换图
TCP的维护有状态机，没错，是固定的状态机，不管是Linux和LwIp中，状态机是一致的，这就更能说明，TCP/IP就是一种标准的软件协议。TCP状态机转换如下：
