TCP三次握手详解与Wireshark分析

"TCP建立连接的三次握手过程是一个关键的网络通信概念，主要涉及TCP协议的可靠性保证。在本文档中，结合Wireshark抓包工具的截图和Java Socket的源码，将详细解释这一过程。 TCP是传输控制协议，它是互联网上应用最广泛的一种面向连接的、可靠的传输层协议。其可靠性体现在数据的有序传输和错误检测，而三次握手就是为确保连接建立的可靠性和避免无效的数据传输而设计的。 三次握手的具体步骤如下： 1. **第一次握手**：客户端（Client）发送一个SYN（同步序列号）报文给服务器端，报文中包含客户端选择的初始序列号，例如SEQ=1022。此时，客户端进入SYN_SEND状态，等待服务器的确认。 2. **第二次握手**：服务器端接收到SYN报文后，如果同意连接，会发送一个SYN+ACK报文作为响应。这个报文中也会包含一个SYN（表明服务器也想建立连接）和一个ACK（确认号），例如SEQ=2032，ACK=1022+1，表示服务器确认收到了客户端的序列号并将其加1作为自己的确认号。服务器端进入SYN_RECV状态，等待客户端的确认。 3. **第三次握手**：客户端收到服务器的SYN+ACK报文后，会再发送一个纯ACK报文，确认号ACK=2032+1，表明客户端已经接收到了服务器的SYN报文。客户端此时进入Established状态，表示连接已建立。服务器端在收到这个确认报文后，同样进入Established状态，至此，双方都认为连接已经建立完成，可以开始数据传输。 在Java中，可以通过`ServerSocket`和`Socket`类来实现TCP连接的创建。下面是一个简单的服务器端代码示例： ```java package com.wangshihai.util; import java.io.IOException; import java.net.InetAddress; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; public class TCPServerSocket { private static ServerSocket serverSocket; private static Socket socket; public static void startServerSocket(int bindPort, String bindIp) { try { // 创建ServerSocket，指定绑定的端口和IP serverSocket = new ServerSocket(bindPort, 0, InetAddress.getByName(bindIp)); System.out.println("服务器正在监听：" + serverSocket.getLocalSocketAddress()); // 等待客户端连接 socket = serverSocket.accept(); System.out.println("连接建立成功：" + socket.getInetAddress() + ":" + socket.getPort()); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } // 其他方法... } ``` 以上代码中，`startServerSocket`方法用于启动服务器，监听指定的端口和IP。`accept()`方法会阻塞，直到有客户端发起连接请求，这时会返回一个新的`Socket`对象，表示连接已经建立。 通过这样的过程，TCP确保了连接的双方向性，防止了旧的、失效的连接请求突然到达而导致错误的数据传输，同时也避免了所谓的“半开连接”问题，即一方认为连接已经建立，但另一方并未收到确认，从而导致数据丢失或混乱。 TCP的三次握手是网络通信中的基础，对于理解网络连接的建立至关重要。无论是Wireshark的抓包分析，还是通过编程模拟，都是学习TCP协议的有效途径。