1.TCP报文格式

TCP报头中的源端口号和目的端口号同IP数据报中的源IP与目的IP唯一确定一条TCP连接

序号（4字节=32位）：

    37 59 56 75

    用来标识TCP发端向TCP收端发送的数据字节流

确认序号（4字节=32位）：

    由于该报文为SYN报文，ACK标志为0，故没有确认序号（ACK标志为1时确认序号才有效）TCP协议规定，只有ACK=1时有效，也规定连接建立后所有发送的报文的ACK必须为1

    一旦连接建立，该值将始终发送（同ACK标志）

头部长度：该字段占用4位，用来表示报文首部的长度，单位是4Byte。如：headLen = ((packet[12]>>4)&0x0F)*4;

预留6位：长度为6位，作为保留字段，暂时没有什么用处。

URG：长1位，表示紧急指针字段有效；

ACK：长1位，置位表示确认号字段有效；TCP协议规定，只有ACK=1时有效，也规定连接建立后所有发送的报文的ACK必须为1

PSH：长1位，表示当前报文需要请求推（push）操作；

RST：长1位，置位表示复位TCP连接；

SYN：长1位，在连接建立时用来同步序号。当SYN=1而ACK=0时，表明这是一个连接请求报文。对方若同意建立连接，则应在响应报文中使SYN=1和ACK=1. 因此,SYN置1就表示这是一个连接请求或连接接受报文。

FIN：长1位，用于释放TCP连接时标识发送方比特流结束；即完，终结的意思， 用来释放一个连接。当 FIN = 1 时，表明此报文段的发送方的数据已经发送完毕，并要求释放连接。

窗口大小：长度为16位，2个字节。

校验和：长度为16位，2个字节。

紧急指针：长度为16位，2个字节。

以上是TCP包头必须要有的字段，也称固有字段，长度为20个字节。

2.TCP三次握手

TCP怎样才能保证可靠的传输任务，就是通过三次握手

首先由Client发出请求连接即 SYN=1 ACK=0  (请看头字段的介绍), TCP规定SYN=1时不能携带数据，但要消耗一个序号,因此声明自己的序号是 seq=x

然后 Server 进行回复确认，即 SYN=1 ACK=1 seq=y, ack=x+1,

再然后 Client 再进行一次确认，但不用SYN 了，这时即为 ACK=1, seq=x+1, ack=y+1.

3.TCP四次挥手

　　当客户A 没有东西要发送时就要释放 A 这边的连接，A会发送一个报文（没有数据），其中 FIN 设置为1,  服务器B收到后会给应用程序一个信，这时A那边的连接已经关闭，即A不再发送信息（但仍可接收信息）。

　　A收到B的确认后进入等待状态，等待B请求释放连接， B数据发送完成后就向A请求连接释放，也是用FIN=1 表示， 并且用 ack = u+1(如图）， A收到后回复一个确认信息，并进入 TIME_WAIT 状态， 等待 2MSL 时间。

为什么要等待呢？

为了这种情况： B向A发送 FIN = 1 的释放连接请求，但这个报文丢失了， A没有接到不会发送确认信息， B 超时会重传，这时A在 WAIT_TIME 还能够接收到这个请求，这时再回复一个确认就行了。（A收到 FIN = 1 的请求后 WAIT_TIME会重新记时）

另外服务器B存在一个保活状态，即如果A突然故障死机了，那B那边的连接资源什么时候能释放呢？  就是保活时间到了后，B会发送探测信息， 以决定是否释放连接。

 注意：中断连接端可以是Client端，也可以是Server端。

来个通俗版的解释：

假设Client端发起中断连接请求，也就是发送FIN报文。Server端接到FIN报文后，意思是说"我Client端没有数据要发给你了"，但是如果你还有数据没有发送完成，则不必急着关闭Socket，可以继续发送数据。所以你先发送ACK，"告诉Client端，你的请求我收到了，但是我还没准备好，请继续你等我的消息"。这个时候Client端就进入FIN_WAIT状态，继续等待Server端的FIN报文。当Server端确定数据已发送完成，则向Client端发送FIN报文，"告诉Client端，好了，我这边数据发完了，准备好关闭连接了"。Client端收到FIN报文后，"就知道可以关闭连接了，但是他还是不相信网络，怕Server端不知道要关闭，所以发送ACK后进入TIME_WAIT状态，如果Server端没有收到ACK则可以重传。“，Server端收到ACK后，"就知道可以断开连接了"。Client端等待了2MSL后依然没有收到回复，则证明Server端已正常关闭，那好，我Client端也可以关闭连接了。Ok，TCP连接就这样关闭了！（是服务端先关闭，后客户端关闭）

【问题1】为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次握手？
答：因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后，可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的，SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时，当Server端收到FIN报文时，很可能并不会立即关闭SOCKET，所以只能先回复一个ACK报文，告诉Client端，"你发的FIN报文我收到了"。只有等到我Server端所有的报文都发送完了，我才能发送FIN报文，因此不能一起发送。故需要四步握手。

【问题2】为什么TIME_WAIT状态需要经过2MSL(最大报文段生存时间)才能返回到CLOSE状态？

答：虽然按道理，四个报文都发送完毕，我们可以直接进入CLOSE状态了，但是我们必须假象网络是不可靠的，有可以最后一个ACK丢失。所以TIME_WAIT状态就是用来重发可能丢失的ACK报文。

整个客户端所经历的状态：

整个服务端经历的状态：

栗子:

TCP链接中主动断开链接netstat观察可能出现的状态流转是：CD

参考文档：http://blog.csdn.net/imilli/article/details/50620104

TCP报文格式，TCP的三次握手和四次挥手&hosts文件