[[tcp|Transmission Control Protocol]] 三次握手和四次挥手过程中，途中某一步的报文丢失了，会发生什么？
TCP 三次握手丢包
第一次握手丢失了，会发生什么
当客户端想和服务端建立 TCP 链接时，首先会发出 SYN 报文，然后进入 SYN_SENT 状态。
如果客户端迟迟收不到服务端的 SYN-ACK 报文，就会触发「超时重传」机制，重传 SYN 报文，且重传的 SYN 报文的序列号保持不变。
不同版本的操作系统的超时时长可能不同，有的是 1 秒，有的是 3 秒；这个超时配置写死在内核，如果想要修改需要重新编译内核，比较麻烦。
在 [[linux]] 中，客户端的 SYN 报文的最大重传次数由 tcp_syn_retries 内核参数控制，这个参数是支持自定义的，默认值为 5.
|
|
通常，第一次超时重传是在 1 秒后，第二次超时重传是在 2 秒后，第三次超时重传是在 4 秒后，第四次超时重传是在 8 秒后，第五次超时重传是在 16 秒后。每次超时的时间是上一次的 2 倍。
当第五次超时重传后，会继续等待 32 秒，如果服务端仍然没有回应 ACK，客户端就不再发送 SYN 包，然后断开 TCP 连接。
所以，总耗时是 1+2+4+8+16+32=63 秒，大约 1 分钟左右。
第二次握手丢失了，会发生什么
当服务端收到客户端的 SYN 报文后，就会回 SYN-ACK 报文给客户端，这就是第二次握手，此时服务端会进入 SYN-RCVD 状态。
第二次握手的 SYN-ACK 报文的主要目的：
- ACK 是对第一次握手的确定报文
- SYN 是服务端发起建立 TCP 连接的报文
如果客户端迟迟没有收到第二次握手，那么客户端就会认为自己的 SYN 报文丢失了，于是客户端就会触发超时重传机制，重传 SYN 报文。
如果第二次握手丢失了，服务端就收不到第三次握手，于是服务端也会出发超时重传机制，重传 SYN-ACK 报文。
在 [[linux]] 中，SYN-ACK 报文的最大重传次数由 tcp_synack_retries 参数决定，默认值是 5.
|
|
第三次握手丢失了，会发生什么
客户端收到服务端的 SYN-ACK 报文后，就会给服务端回 ACK 报文，也就是第三次握手，此时客户端进入到 ESTABLISH 状态。
因为这个第三次握手的 ACK 是对第二次握手的 SYN 的确认报文，所以当第三次握手丢失了，如果服务端那一方迟迟收不到这个确认报文，就会触发超时重传机制，重传 SYN-ACK 报文，直到收到第三次握手，或者达到最大重传次数。
[!important] ACK 报文是不会有重传的，当 ACK 丢失了，就由对方重传对应的报文。
TCP 四次挥手丢包
第一次挥手丢失了，会发生什么
当客户端调用 close 函数后，就会向服务端发送 FIN 报文，试图与服务端断开连接，此时客户端的连接进入 FIN_WAIT_1 状态。
正常情况下，如果能及时收到服务端 (被动关闭方) 的 ACK，就会很快变为 FIN_WAIT_2 状态。
如果第一次挥手丢失了，客户端迟迟收不到被动方的 ACK，就会触发超时重传机制，重传 FIN 报文，重传次数由 tcp_orphan_retries 参数控制。
当客户端重传 FIN 报文的次数超过 tcp_orphan_retries 后，就不再发送 FIN 报文，则会再等待一段时间（时间为上一次超时时间的 2 倍），如果还是没能收到第二次挥手，那么直接进入到 close 状态。
第二次挥手丢失了，会发生什么？
当服务端收到客户端的第一次挥手后，就会回一个 ACK 确认报文，此时服务端的连接进入到 CLOSE_WAIT 状态。
由于 ACK 报文是不会重传的，所以如果服务端的第二次挥手丢失了，客户端就会触发超时重传机制，重传 FIN 报文，直到收到服务端的第二次挥手，或者达到最大的重传次数。
第三次挥手丢失了，会发生什么？
当服务端 (被动关闭方) 收到客户端 (主动关闭方) 的 FIN 报文后，内核会自动回复 ACK，同时连接处于 CLOSE_WAIT 状态，顾名思义，它表示等待应用进程调用 close 函数关闭连接。内核没有权利替代进程关闭连接，必须由进程主动调用 close 函数来触发服务端发送 FIN 报文。
服务端处于 CLOSE_WAIT 状态时，调用了 close 函数，内核就会发出 FIN 报文，同时连接进入 LAST_ACK 状态，等待客户端返回 ACK 来确认连接关闭。
如果迟迟收不到这个 ACK，服务端就会重发 FIN 报文，重发次数仍然由 tcp_orphan_retries 参数控制，这与客户端重发 FIN 报文的重传次数控制方式是一样的。
第四次挥手丢失了，会发生什么？
当客户端收到服务端的第三次挥手的 FIN 报文后，就会回 ACK 报文，也就是第四次挥手，此时客户端连接进入 TIME_WAIT 状态。
在 Linux 系统，TIME_WAIT 状态会持续 2MSL 后才会进入关闭状态。
然后，服务端（被动关闭方）没有收到 ACK 报文前，还是处于 LAST_ACK 状态。
如果第四次挥手的 ACK 报文没有到达服务端，服务端就会重发 FIN 报文，重发次数仍然由前面介绍过的 tcp_orphan_retries 参数控制。
