TCP三次握手与四次挥手

众所周知，tcp连接的建立有一个过程称为三次握手，是因为tcp客户端和服务端连接的建立要经过三次的数据交互。

  TCP A                                                TCP B
  1.  CLOSED                                               LISTEN
  2.  SYN-SENT    --> <SEQ=100><CTL=SYN>               --> SYN-RECEIVED
  3.  ESTABLISHED <-- <SEQ=300><ACK=101><CTL=SYN,ACK>  <-- SYN-RECEIVED
  4.  ESTABLISHED --> <SEQ=101><ACK=301><CTL=ACK>       --> ESTABLISHED
  5.  ESTABLISHED --> <SEQ=101><ACK=301><CTL=ACK><DATA> --> ESTABLISHED

上面是RFC 793中关于tcp连接建立的案例。
TCP A代表的是客户端，TCP B代表的是服务端。服务端的初始状态是LISTEN，表示服务端正在监听某个端口，等待客户端的连接。
此时TCP A向B发送了一个TCP报文，表示要与B建立连接。这个报文有一个序列号为100，然后标志位中SYN标志为1。
服务端B收到该报文后，知道A想与自己建立连接。B为了告诉A自己同意A的连接，也向A发送了一个报文，该报文的序列号是300，确认号ACK是101，表示B已经收到了A序列号101之前的所有数据了。标志位中，SYN和ACK都为1。
最后一次握手，A向B发送了标志位ACK为1的报文，表示A收到了B的SYN报文，此时连接正式建立，接下来A和B就可以互相发送数据了。

从另一个角度理解三次握手： 第一次A向B发送SYN报文，B收到该报文后，确认了自己可以接收到A的报文，接收是正常的。 然后B向A发送SYN报文，A收到报文后，A就确认了自己发送和接收都是正常的。 最后一次A发向B的ACK报文，是为了让B确认自己的发送是正常的。换句话说，是A通知B，你的上一条报文我已经收到了，你发送过来的数据没问题。

下面我们通过抓包工具来实际地看下tcp三次握手的具体细节：
抓包准备，使用Java编写socket服务端和客户端，具体代码见另一篇文章。
先启动服务端，然后启动客户端，客户端连接到服务端。
此时在抓包工具中，抓到了四个tcp报文：

首先可能会奇怪，三次握手为什么会有四个报文，其实看上图，第四个报文前写着”TCP Window Update”，应该是关于窗口的，所以只看前三个报文就可以。
关于三次握手的细节，我们重点关注标志位、序列号和确认号。

1. 第一条报文，源端口53196是客户端的端口，目的端口17121是服务端的端口，所以是客户端发给服务端的报文。标志位为SYN，序列号为0，没有确认号，因为确认号只有在有ACK标志的时候才有效。
2. 第二条报文，从端口可看出，是服务端发给客户端。标志位有SYN和ACK。序列号为0，而确认号为1，表示服务端已经收到了从客户端发来的序列号为1之前的所有报文。
3. 第三条报文是客户端发送给服务端的确认，ACK标志位，序列号为1，确认号为1.客户端告诉服务端，我收到了你的上一条报文。