Tcp协议之三次握手四次挥手学习一

一、分层

网络协议通常分不同层次进行开发，每一层分别负责不同的通信功能。一个协议族，比如TCP/IP，是一组不同层次上的多个协议的组合。

TCP/IP通常被认为是一个四层协议系统，

如图所示： TCP/IP协议族的四个层次



每一层分不同功能：

    链路层，有时也称作数据链路层或网络接口层，通常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机中对应的网络接口卡。它们一起处理与电缆（或其他任

何传输媒介）的物理接口细节。

    网络层，有时也称作互联网层，处理分组在网络中的活动，例如分组的选路。在TCP/IP协议族中，网络层协议包括IP协议（网际协议），

ICMP协议（Internet互联网控制报文协议），ARP协议(地址解析协议)、RARP(反向地址解析协议)以及IGMP协议（Internet组管理协议）。

    运输层主要为两台主机上的应用程序提供端到端的通信。在TCP/IP协议族中，有两个互不相同的传输协议：

TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）

    应用层负责处理特定的应用程序细节。几乎各种不同的TCP/IP实现都会提供下面这些通用的应用程序：

        • Telnet远程登录。

         • FTP文件传输协议。

         • SMTP简单邮件传送协议。

         • SNMP简单网络管理协议。

二、TCP协议

        尽管TCP和UDP都使用相同的网络层（IP），TCP却向应用层提供与UDP完全不同的服务。TCP提供一种面向连接的、可靠的字节流服务。

        面向连接意味着两个使用TCP的应用（通常是一个客户和一个服务器）在彼此交换数据之前必须先建立一个TCP连接。这个链接过程就是三次握手确定一个TCP连接。过程如下图所示



两个序号和三个标志位：

  （1）序号：seq序号，占32位，用来标识从TCP源端向目的端发送的字节流，发起方发送数据时对此进行标记。

  （2）确认序号：ack序号，占32位，只有ACK标志位为1时，确认序号字段才有效，ack=seq+1。

  （3）标志位：共6个，即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等，具体含义如下：

  （A）URG：紧急指针（urgent pointer）有效。

  （B）ACK：确认序号有效。

  （C）PSH：接收方应该尽快将这个报文交给应用层。

  （D）RST：重置连接。

  （E）SYN：发起一个新连接。

  （F）FIN：释放一个连接。请求端（通常称为客户）发送一个SYN段指明客户打算连接的服务器的端口，以及初始序号。这个SYN段为报文段1。

tcp三次握手的具体过程如下：

1、请求端（通常称为客户）发送一个SYN段指明客户打算连接的服务器的端口，以及初始序号。这个SYN段为报文段1。
2、服务器发回包含服务器的初始序号的SYN报文段（报文段2）作为应答。同时，将确认序号设置为客户的sql加1以对客户的  SYN报文段进行确认。一个SYN将占用一个序号。
3、客户必须将确认序号设置为服务器的seq加1以对服务器的SYN报文段进行确认（报文段3）。

这三个报文段完成连接的建立。这个过程也称为三次握手（three-way handshake）

使用WireShark抓包工具可以抓取tcp连接建立的具体过程，如下图。

图tcp1



图tcp2



图tcp3



图tcp4



图tcp1所示为一个完整的tcp建立连接的过程，首先我们看到ip为10.240.160.94的客户端先发送一个SYN报文段，SYN标志为1，seq=0，具体展开如图tcp2所示，接着ip为10.240.160.99的服务端发送一个SYN、ACK报文段，SYN、ACK标志为1，seq=0，ack=1，具体见图tcp3，最后ip为10.240.160.94的客户端发送一个ACK报文段，ACK标志为1，seq=1，ack=1，具体见图tcp4。到此一个tcp连接已经建立完毕。