在TCP连接中,connect函数会先建立一个TCP连接，该连接分别有三次请求方（客户端）与服务提供方（服务器端）之间的数据包交互，俗称三次握手
TCP协议是传输层协议，为应用层提供服务，RFC793中有基本的TCP描述。

TCP头

在传送的片段中，TCP头的位置紧接着IP头，其中提供了TCP协议规定的必要信息：
image.png

  1. 0                   1                   2                   3
  2.  0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
  3. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  4. |          Source Port          |       Destination Port        |
  5. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  6. |                        Sequence Number                        |
  7. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  8. |                    Acknowledgment Number                      |
  9. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  10. |  Data |           |U|A|P|R|S|F|                               |
  11. | Offset| Reserved  |R|C|S|S|Y|I|            Window             |
  12. |       |           |G|K|H|T|N|N|                               |
  13. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  14. |           Checksum            |         Urgent Pointer        |
  15. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  16. |                    Options                    |    Padding    |
  17. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  18. |                             data                              |
  19. +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

标志位自左至右依次为
URG(加急 Urgent)
ACK(确认 Acknowledge)
PSH(推送 Push)
RST(复位 Reset)
SYN(同步 Synchronize)
FIN(结束 Finish)
这些标志位都将用于高级扫描

三次握手

在操作系统中，由于同时会有多个连接发生，为了区分这些不同的连接，一个三次握手的过程约定如下

  • 第一次握手：
    客户端将TCP报文标志位SYN置为1，随机产生一个序号值seq=J，保存在TCP首部的序列号(Sequence Number)字段里，指明客户端打算连接的服务器的端口，并将该数据包发送给服务器端，发送完毕后，客户端进入SYN_SENT状态，等待服务器端确认。
  • 第二次握手：
    服务器端收到数据包后由标志位SYN=1知道客户端请求建立连接，服务器端将TCP报文标志位SYN和ACK都置为1，ack=J+1，随机产生一个序号值seq=K，并将该数据包发送给客户端以确认连接请求，服务器端进入SYN_RCVD状态。
  • 第三次握手：
    客户端收到确认后，检查ack是否为J+1，ACK是否为1，如果正确则将标志位ACK置为1，ack=K+1，并将该数据包发送给服务器端，服务器端检查ack是否为K+1，ACK是否为1，如果正确则连接建立成功，客户端和服务器端进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，随后客户端与服务器端之间可以开始传输数据了。

TCP包头数据格式及通信实例 - 图2
注意:我们上面写的ack和ACK，不是同一个概念：

  • 小写的ack代表的是头部的确认号Acknowledge number， 缩写ack，是对上一个包的序号进行确认的号，ack=seq+1。
  • 大写的ACK，则是我们上面说的TCP首部的标志位，用于标志的TCP包是否对上一个包进行了确认操作，如果确认了，则把ACK标志位设置成1。