TCP建立连接的三次握手

TCP头的构成

TCP建立连接的过程就是三次握手，三次握手成功完成，TCP连接就建立了。在三次握手之前先看一下TCP报文中的TCP头由哪些部分组成。

上图中有几个字段需要重点说明一下：

1）源端口和目标端口：源端口是该包数据发送者的端口，目标端口是这包数据要发送到的目的端口。

2）（包）序号：当前数据包的包序号Seq序号，占4字节（32bit），用来标识从TCP源端向目的端已经发送了多少字节的数据，发起方发送数据时对此进行标记。包序号的最大值是65535，如果达到最大值，则会从0开始重新计数。

3）确认号：Ack序号，占4字节（32bit），只有ACK标志位为1时，该确认序号字段才有效。在TCP中，接收端收到发送端发来的 数据后会给客户端回一个ACK确认包，确认收到数据了，这就是TCP的ACK机制。

4）标志位：

共6个，即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等，用来标记该包的类型如下：

1、URG紧急：当 URG = 1 时，表明此报文段中有紧急数据，是高优先级的数据，应尽快发送，不用在缓存中排队。2、ACK确认：仅当 ACK = 1 时确认号字段才有效，当 ACK = 0 时确认号无效。TCP 规定，在连接建立后所有传送的报文段都必须把 ACK 置为 1。3、PSH推送：接收方收到 PSH = 1 的报文段时，就直接发送给应用进程，而不用等到整个缓冲区都填满了后再向上传送。4、RST复位：当 RST = 1 时，表明 TCP 连接中出现了严重错误（如由于主机崩溃或其他原因），必须释放连接，然后再重新建立传输连接。5、SYN同步：SYN = 1 表示这是一个连接请求或连接接受报文。当 SYN = 1 而 ACK = 0 时，表明这是一个连接请求报文段。对方若同意建立连接，则应在响应的报文段中使 SYN = 1 且 ACK = 1。6、FIN终止：用来释放一个连接。当 FIN = 1时，表明此报文段的发送发的数据已发送完毕，并要求释放运输连接。

在我们使用wireshark抓包并分析数据包时，可以使用这些标记位作为过滤条件过滤出对应类型的包，比如使用tcp.syn1过滤出发起三次握手的SYN包，使用tcp.rst1过滤出RST包。

三次握手的流程

TCP三次握手，是指建立一个TCP连接时，客户端和服务器一共发送3个包完成连接的建立。三次握手的目的是连接服务器指定端口，建立TCP连接，并同步连接双方的序列号和确认号并交换 TCP 窗口大小等信息。在socket编程中，客户端执行connect接口去连接目标IP和端口，触发三次握手。

三次握手的示意图如下：

第一次握手：

客户端发送一个TCP的SYN标志位置1的包，指明客户打算连接的服务器的端口，并将包的序号设置1。

第二次握手：

服务器收到客户端发来的SYN包，给客户端回ACK确认包，包中的SYN标志位和ACK标志位设置为1，并将ACK确认号设置为1。

第三次握手：

户端收到服务器的ACK包，客户端给服务器发送一个ACK确认包，包中的SYN标志位设置为0，ACK标志位设置为1，并把包中的SEQ号设置为1，把ACK号设置为1。

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