深入浅出TCP协议的三次握手过程

TCP是主机对主机层的传输控制协议，提供可靠的连接服务，采用三次握手确认建立一个连接:

每一次TCP连接都需要三个阶段：连接建立、数据传送和连接释放。“三次握手”就发生在连接建立阶段。

1.三次握手（three times handshake）

所谓的“三次握手”即对每次发送的数据量跟踪进行协商使数据段的发送和接收同步，以及根据所接收到的数据量来确定数据发送、接收完毕后何时撤消联系，并建立虚连接。

第一次握手：主机A发送位码为syn＝1,随机产生seq number=随机序列的数据包到服务器，主机B由SYN=1知道，A要求建立联机；

第二次握手：主机B收到请求后要确认联机信息，向A发送ack number=(主机A的seq+1),syn=1,ack=1,随机产生seq=随机序列的包；

第三次握手：主机A收到后检查ack number是否正确，即第一次发送的seq number+1,以及位码ack是否为1，

若正确，主机A会再发送ack number=(主机B的seq+1),ack=1，主机B收到后确认seq值与ack=1则连接建立成功。

完成三次握手，主机A与主机B开始传送数据。

（1）位码

位码即tcp标志位,有6种标示:

SYN(synchronous建立联机)

ACK(acknowledgement 确认)

PSH(push传送) FIN(finish结束)

RST(reset重置) URG(urgent紧急)

一个完整的三次握手也就是请求---应答---再次确认。

（2）过程图解

下面的图片转自论坛，应该是wireshark抓包：

一个三次握手的过程（图1，图2）

（图1）

（图2）

第一次握手的标志位（图3）
我们可以看到标志位里面只有个同步位，也就是在做请求(SYN)

（图3）

第二次握手的标志位（图4）
我们可以看到标志位里面有个确认位和同步位，也就是在做应答(SYN + ACK)

（图4）

第三次握手的标志位（图5）
我们可以看到标志位里面只有个确认位，也就是再做再次确认(ACK)

（图5）

第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认;
第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；第三次握手：客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。完成三次握手，客户端与服务器开始传送数据。

2.为什么采用随机初始序列号？

从安全的角度来说，TCP序列号初始值越趋近于随机越好，算法越复杂越好。

如果不是随机产生初始序列号，黑客将会很容易的获取到你与其他主机之间通信的初始化序列号，并且伪造序列号进行攻击。

3.为什么是三次握手？

三次握手可以建立双向连接，两次握手只能建立一条单向的连接。
TCP三次握手最重要的目的就是建立双向连接，这样能建立可靠的信道，保证数据可靠的传输。

教科书里三次握手的意义：

《计算机网络》谢希仁著中讲“三次握手”的目的是“为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端，因而产生错误”。
这样说明“已失效的连接请求报文段”的产生在这样一种情况下：client发出的第一个连接请求报文段并没有丢失，而是在某个网络结点长时间的滞留了，以致延误到连接释放以后的某个时间才到达server。

本来这是一个早已失效的报文段。但server收到此失效的连接请求报文段后，就误认为是client再次发出的一个新的连接请求。于是就向client发出确认报文段，同意建立连接。

假设不采用“三次握手”，那么只要server发出确认，新的连接就建立了。由于现在client并没有发出建立连接的请求，因此不会理睬server的确认，也不会向server发送数据。

但server却以为新的运输连接已经建立，并一直等待client发来数据。这样，server的很多资源就白白浪费掉了。

采用“三次握手”的办法可以防止上述现象发生。例如刚才那种情况，client不会向server的确认发出确认。server由于收不到确认，就知道client并没有要求建立连接。

参考：http://www.cnblogs.com/rootq/articles/1377355.html