TCP三次握手

前言

TCP（Transmission Control Protocol）中文叫传输控制协议，是OSI模型传输层的一个协议，是互联网核心协议之一。因为TCP是面向121连接、可靠的协议，所以它的建立连接相对于UDP会复杂很多，经常看到公众号不停地写，大部分都是停留着应试角度，今天我想谈一下自己对TCP三次握手的认识。

TCP特点

TCP有很多特点，其特点是它的设计导致的

• TCP是基于连接的，数据传输之前需要建立连接，意思就是TCP可以长连接，不是匿名连接
• 全双工的，表示双向协议，可收可发
• 字节流的，相对于UDP来说不限制数据大小，打包成报文段传输，最终有序
• 流量缓冲， 解决通信双方处理能力不匹配
• 可靠的传输服务，保证可达需要ack，丢包有重发机制
• 拥塞控制，防止网络出现拥塞，优化传输

基于以上特点我们来聊一聊三次挥手

三次握手

三次挥手是指TCP双方建立连接时需要进行三次发包才能确定连接。为了理解，我们下面用服务端和客户端来表示收发双方

我用1-2，3-4，5-6来表示这三次发包

1. 首先客户端和服务端刚开始都是处于关闭状态

2. 然后服务端开始监听端口，客户端开始准备发送1-2消息，我们看一下TCP的包消息结构

   

从第一层开始，源端口和目的端口，第二层是序号段这里使用seq表示，第三层是确认号这里使用ack表示（注意这里是小写的ack），最后一层是数据包，第四层标红标识位。常用的ACK标识回复（注意这里是大写的ACK），SYN标识同步序号，FIN标识关闭连接。

更多如下表

1. 1-2发送，客户端初始化包的数据结构，里面包含源端口、目的端口、自己窗口大小、缓冲区等。并且发送SYN=1，ACK=0(这是表示请求报文)， 然后随机产生一个seq(假设为x)，并且客户端这个时候状态变成syn-sent
2. 3-4发送，服务端收到消息以后也自己初始化自己的包数据结构，然后给给刚刚那个客户端也回复一个SYN=1和ACK=1(表示同意建立连接报文)，然后随机生成一个seq(假设为y)并且ack设置为客户端发过来的seq+1（x+1），回复大写ACK是表示这个是回复确认的报文段，回复小写ack是表示这个下次希望能收到这个序号的报文段。
3. 5-6发送，客户端这个时候，已经收到服务端的ACK了，其实服务端这个时候只收到过对方客户端发过来的消息，还不知道它是能正常接收，刚刚发的消息客户端是否收到，所以5-6其实是客户端给服务端回复ack告诉服务端它已经收到消息，我的接收消息能力是正常的，并且回复的ACK值=1并且ack设置成刚刚发过来的seq+1(y+1)，同时发送一个序列号seq为上次发送的seq+1(x+1).
4. 此时，双方的接受和发送能力都是知道了，可以确立连接。
5. ps: 为了保证一方出现故障，对方一直等下去，白白浪费资源的情况。TCP里面设有一个保活计时器，每次收到消息就会复位这个计时器，并且长时间没有接收到消息，会发送一个检测报文，如果连续十个检测报文都没有ACK回复，则会关闭连接。

查看TCP连接报文信息

干讲其实还是理解其实比较枯草，还不如被公众号的文章，我们可以通过终端来进行抓取TCP的包，查看他们建立连接的发送的报文信息，其中需要用到的命令如下

// tcpdump命令 是一款抓包，嗅探器工具
tcpdump -i 网卡 -S -c 3 port 5555
// 其中-表示指定网卡，-c 表示接收到多少次以后就停止监听 port表示监听的端口

// nc命可以通过 TCP 和 UDP 在网络中读写数据
nc 对方ip 端口

1. 先找到自己的网卡

   

1. 设置服务端监听

   

1. 打开客户端，然后输入服务端的端口，用nc建立连接

   

1. 我们可以看到其中的seq值，每次是+1的，还有一些ack信息
2. 我们还可以使用下面命令，来看系统的一些tcp建立

// 查看Linux中网络系统状态信息,t是筛选tcp，p是显示端口,n是数字显示，C是刷新时间
netstat -tpn -C 1