一、TCP介绍
TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，在发送数据前，通信双方必须在彼此间建立一条连接。所谓的“连接”，其实是客户端和服务端保存的一份关于对方的信息，如ip地址、端口号等。TCP可以看成是一种字节流，它会处理IP层或以下的层的丢包、重复以及错误问
题。在连接的建立过程中，双方需要交换一些连接的参数。这些参数可以放在TCP头部。
一个TCP连接由一个4元组构成，分别是两个IP地址和两个端口号。一个TCP连接通常分为三个阶段：连接、数据传输、退出（关闭）。通过三次握手建立一个连接，通过四次挥手来关闭一个连接。 当一个连接被建立或被终止时，交换的报文段只包含TCP头部，而没有数据。
二、TCP报文的头部结构
在了解TCP连接之前先来了解一下TCP报文的头部结构。
上图中有几个字段需要重点介绍下：
（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：
① ACK：确认序号有效。
② FIN：释放一个连接。
③ PSH：接收方应该尽快将这个报文交给应用层。
④ RST：重置连接。
⑤ SYN：发起一个新连接。
⑥ URG：紧急指针（urgent pointer）有效。
需要注意的是：
① 不要将确认序号ack与标志位中的ACK搞混了。
② 确认方ack=发起方seq+1，两端配对。
三、三次握手
三次握手的本质是确认通信双方收发数据的能力。
首先，我让信使运输一份信件给对方，对方收到了，那么他就知道了我的发件能力和他的收件能力是可以的。于是他给我回信，我若收到了，我便知我的发件能力和他的收件能力是可以的，并且他的发件能力和我的收件能力是可以。然而此时他还不知道他的发件能力和我的收件能力到底可不可以，于是我最后向他回馈一次信息，他若收到了，他便清楚了他的发件能力和我的收件能力是可以的。这就是三次握手，示意图如下所示：
第一次握手： 客户端要向服务端发起连接请求，首先客户端随机生成一个起始序列号ISN(比如是100)，那客户端向服务端发送的报文段包含SYN标志位(也就是SYN=1)，序列号seq=100。
第二次握手： 服务端收到客户端发过来的报文后，发现SYN=1，知道这是一个连接请求，于是将客户端的起始序列号100存起来，并且随机生成一个服务端的起始序列号(比如是300)。然后给客户端回复一段报文，回复报文包含SYN和ACK标志(也就是SYN=1，ACK=1)、序列号seq=300、确认号ack=101(客户端发过来的序列号+1)。
第三次握手： 客户端收到服务端的回复后发现 ACK=1并且ack=101,于是知道服务端已经收到了序列号为100的那段报文；同时发现SYN=1，知道了服务端同意了这次连接，于是就将服务端的序列号300保存。然后客户端再回复一段报文给服务端，报文包含ACK标志位(ACK=1)、ack=301(服务端序列号+1)、seq=101(第一次握手时发送报文是占据一个序列号的，所以这次seq就从101开始，需要注意的是不携带数据的ACK报文是不占据序列号的，所以后面第一次正式发送数据时seq还是
101)。当服务端收到报文后发现ACK=1并且ack=301，就知道客户端收到序列号为300的报文了，就这样客户端和服务端通过TCP建立了连接。
四、四次挥手
四次挥手的目的是关闭一个连接。
比如客户端初始化的序列号 ISA=100，服务端初始化的序列号 ISA=300。TCP连接成功后客户端总共发送了1000个字节的数据，服务端在客户端发FIN报文前总共回复了2000个字节的数据。
第一次挥手： 当客户端的数据都传输完成后，客户端向服务端发出连接释放报文 (当然数据没发完时也可以发送连接释放报文并停止发送数据)，释放连接报文包含FIN标志位(FIN=1)、序列号seq=1101(100+1+1000，其中的1是建立连接时占的一个序列号)。需要注意的是客户端发出FIN报文段后只是不能发数据了，但是还可以正常接收数据；另外FIN报文段即使不携带数据也要占据一个序列号。
第二次挥手： 服务端收到客户端发的FIN报文后给客户端回复确认报文，确认报文包含ACK标志位(ACK=1)、确认号ack=1102(客户端FIN报文序列号1101+1)、序列号seq=2300(300+2000)。此时服务端处于关闭等待状态，而不是立马给客户端发FIN报文，这个状态还要持续一段时间，因为服务端可能还有数据没发完。
第三次挥手： 服务端将最后数据(比如50个字节)发送完毕后就向客户端发出连接释放报文，报文包含FIN和ACK标志位(FIN=1,ACK=1)、确认号和第二次挥手一样ack=1102、序列号seq=2350(2300+50)。
第四次挥手： 客户端收到服务端发的FIN报文后，向服务端发出确认报文，确认报文包含ACK标志位(ACK=1)、确认号ack=2351、序列号seq=1102。注意客户端发出确认报文后不是立马释放TCP连接，而是要经过2MSL(最长报文段寿命的2倍时长)后才释放TCP连接。而服务端一旦收到客户端发出的确认报文就会立马释放TCP连接，所以服务端结束TCP连接的时间要比客户端早一些。
