1.TCP四次揮手過程和狀態變遷
TCP斷開連接時通過四次揮手方式，雙方都可以主動斷開連接，斷開連接后主機中的資源將被釋放。
（1）客戶端打算關閉連接，此時會發送一個TCP首部FIN標志位被置為1的報文，即FIN報文，之后客戶端進入FIN_WAIT_1狀態。
（2）服務端收到該報文后，就向客戶端發送ACK應答報文，接着服務端進入CLOSED_WAIT狀態。
（3）客戶端收到服務端的ACK應答報文后，之后進入FIN_WAIT_2狀態。
（4）等待服務端處理完數據后，也向客戶端發送FIN報文，之后服務端進入LAST_ACK狀態。
（5）客戶端收到服務端的FIN報文后，回一個ACK應答報文，之后進入TIME_WAIT狀態。
（6）服務端收到了ACK應答報文后，就進入CLOSE狀態，至此服務端已經完成連接的關閉。
（7）客戶端在經過2MSL時間后，自動進入CLOSE狀態，至此客戶端也完成連接的關閉。
每個方向都需要一個FIN和一個ACK，因此通常被稱為四次揮手。
這里值得注意的是：主動關閉連接的，才有TIME_WAIT狀態。
2.為什么揮手需要四次？
關閉連接時，客戶端向服務端發送FIN報文時，僅僅表示客戶端不再發送數據了但是還能夠接收數據；
服務器收到客戶端的FIN報文時，先回一個ACK應答報文，而服務端可能還有數據需要處理和發送，等服務端不再發送數據時，才發送FIN報文給客戶端表示同意現在關閉連接。
所以說，服務端通常需要等待完成數據的發送和處理，所以服務端的ACK和FIN一般都會分開發送，從而比三次握手多了一次。
3.為什么TIME_WAIT等待的時間是2MSL？
MSL是報文的最大生存時間（Maximum Segment Lifetime），它是任何報文在網絡上存在的最長時間，超過這個時間報文就會被丟棄。因為TCP報文基於IP協議的，而IP頭中有一個TTL字段，是IP數據報可以經過的最大路由數，每經過一個處理它的路由器，此值就減1，當這個值為0時，就表示數據報將被丟棄，同時發送ICMP報文通知源主機。MSL和TTL的區別是：MSL的單位是時間，而TTL是經過路由跳數，所以MSL應該要大於等於TTL消耗為0的時間，以確保報文已被自然消亡。
TIME_WAIT等待2倍的MSL：網絡中可能存在來自發送方的數據包，當這些數據包被接收方處理后又會向對方發送響應，所以一來一回需要等待2倍的時間。
比如，如果被動關閉方沒有收到斷開連接的最后的ACK報文，就會觸發超時重發FIN報文，另一方接收到FIN后，會重發ACK給被動關閉方，一來一去正好是2個MSL。這個時間是從客戶端收到FIN后發送ACK開始計時的，如果在TIME_WAIT時間內，應為客戶端的ACK沒有傳輸到服務端，客戶端又收到了服務端重發的FIN報文，那么2MSL時間將重新計時。
4.為什么需要TIME_WAIT狀態？
主動關閉連接的一方才會有TIME_WAIT狀態。
（1）原因一：防止舊連接的數據包
如果TIME_WAIT沒有等待時間或者時間過短，被延遲的數據包抵達會發生什么？
服務端在關閉連接之前發送SEQ=301報文，被網絡延遲，這時有相同端口的TCP連接被復用后，被延遲的SEQ=301抵達了客戶端，那么客戶端有可能正常接收這個過期的報文，這就會產生數據錯亂等嚴重的問題。所以，TCP中有2MSL這個時間，足以讓兩個方向上的數據包都被丟棄，使得原來連接的數據包在網絡中都自然消失，再出現的數據包一定都是在新建立連接所產生的。
（2）保證連接正確關閉
等待足夠的時間以確保最后的ACK能讓被動關閉方接收，從而幫助其正常關閉。
如果客戶端四次揮手的最后一個ACK報文在網絡中被丟失，此時如果客戶端TIME_WAIT過短或沒有，就直接進入了CLOSE狀態，那么服務端就會一直處於LAST_ACK狀態。當客戶端發起建立連接的SYN請求報文后，服務端會發送RST報文給客戶端，連接建立的過程就會被中止。
而如果TIME_WAIT等待時間足夠長的話：（1）服務端正常接收到四次揮手的最后一個ACK報文，則服務端正常關閉連接。（2）服務端沒有收到四次揮手的最后一個ACK報文，重發FIN關閉連接報文等待新的ACK報文。
所以，客戶端在TIME_WAIT狀態等待2MSL時間后，就可以保證雙方的連接都可以正常關閉。
5.TIME_WAIT過多有什么危害？
如果服務器有處於TIME_WAIT狀態的TCP，則說明是由服務器方主動發起的斷開請求。過多的TIME_WAIT狀態的危害有：
- 對內存資源的占用；
- 對端口資源的占用，一個TCP連接至少消耗一個本地端口，如果TIME_WAIT狀態過多，占滿了所有的端口資源，則會導致無法建立新的連接。
6.如果已經建立了連接，但是客戶端突然出現了故障了怎么辦？
TCP中有一個保活機制，這個機制的原理是：
定義一個時間段，在這個時間段，如果沒有任何連接相關的活動，TCP保活機制會開始作用，每隔一個時間間隔，發送一個探測報文，該探測報文包含的數據非常少，如果連續幾個探測報文都沒有得到響應，則認為當前的TCP連接已經死亡，系統內核將錯誤信息通知給上層應用程序。
如果開啟了TCP保活，需要考慮這三種情況：
- 對端程序是正常工作的，當TCP保活的探測報文發送給對端，對端會正常響應，這樣TCP保活時間會被重置，等待下一個TCP保活時間的到來；
- 對端程序崩潰並重啟，當TCP保活的探測報文發送給對端后，對端是可以響應的，但由於沒有該連接的有效信息，會產生一個RST報文，這樣很快就會發現TCP連接已經被重置；
- 對端程序崩潰或對端由於其他原因導致報文不可達，當TCP保活的探測報文發送給對端后，石沉大海，沒有響應，連續幾次，達到保活探測次數后，TCP匯報該TCP連接已經死亡。