使用 WireShark 分析 TCP/IP 三次握手和四次挥手

TCP包头分析

TCP三次握手

TCP四次挥手

TCP包头分析

注释：

端口号范围：0-65535
源端口号：是客户端进程随机生成的，一般是从50000开始的
目标端口号：一般是服务器固定的。如：mysql：3306
序号Seq：TCP为每个字节都进行了编号,后面的编号都是比前面的大一
确认号Ack：通过ack来确认每个字节是否收到，判断是否需要重传！(期望从对方接收到的字节序号，即该序号对应的字节尚未收到)
控制位（1为开，0为关）：

SYN：请求建立连接位

FIN：请求断开连接位

RST：重置位，强制对方断开连接，释放会话

PSH：推送位，推送数据到应用层，为1时为有应用层数据

ACK：确认位，该位为ack的开关，为1时，ack号有效，为0时，ack无效。（第一次聊天的第一个报文中为0，其余为1）

URG：紧急位，为1时，代表有些字节为紧急数据，需要第一时间推送到应用层，需要与紧急指针配合。

窗口大小：win窗口，用于通知发送方自己的缓存大小。
校验和：校验整个TCP段(四加五层)
紧急指针：指向数据报文里哪个数据是紧急的，需要优先推送。

TCP三次握手

客户端与服务器每次通信前（比如在网站页面中的每次点击、页面刷新）都需要先通过三次握手建立连接。

首先客户端发送SYN报文给服务端，服务端回复SYN+ACK报文给客户端，客户端收到后发送ACK报文给服务端。至此完成了三次握手

如下，使用wireshark抓取访问网站页面的数据

第一次，客户端发送 SYN 报文到服务器
第二次，服务器接收到客户端的SYN 报文，回复 SYN + ACK 报文
第三次，客户端接收到服务端的 SYN+ACK 报文后，回复 ACK报文

总结

建立一个稳定的双向连接，最少需要几次通信呢？以打电话为例
小明给小红打电话

小明：喂，小红听得到么？
小红：嗯，我听到你说话了，你能听到我么？
小明：我能听到你。

只有这三个传输都正确了，才能保障双方是连通的

TCP四次挥手

由于TCP连接是全双工的，因此每个方向都必须单独进行关闭。这个原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。收到一个 FIN只意味着这一方向上没有数据流动，一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方执行被动关闭。

CP的连接的拆除需要发送四个包，因此称为四次挥手(four-way handshake)。客户端或服务器均可主动发起挥手动作，在socket编程中，任何一方执行close()操作即可产生挥手操作。

客户端A发送一个FIN，用来关闭客户A到服务器B的数据传送。
服务器B收到这个FIN，它发回一个ACK
服务器B关闭与客户端A的连接，发送一个FIN给客户端A。
客户端A发回ACK报文确认，四次挥手完毕。

如下抓取的数据包

TCP 由于是全双工的，断开链接需要四次挥手

数据通信方式

单工通信（单向通信）：信息的传输方向是单向的，我发出你接收（典型的是收音机收听广播，只会收不会发）
半双工通信（双相交替通信）：通信的双方都可以发送信息，但不能双方同时发送(或同时接收）如对讲机
全双工通信（双向同时通信）：通信双方能同时进行发送信息

客户端与服务器每次通信前（比如在网站页面中的每次点击、页面刷新）都需要先通过三次握手建立连接，然后开始发送数据，紧接着进行四次挥手关闭连接