一、首先了解TCP報文格式

其中必須瞭解的欄位有：

1、源埠與目的埠：16位，標識出發送端與接收端的埠號。

2、序號：32位，也叫順序號、seg序號，本報文段所傳送的資料的第一個位元組的序號，用來標記資料報順序。

3、確認號：32位，ack序號，用來標記期待收到對方下一個報文段的第一個資料位元組的序號，確認訊號ack=傳送過來的seg+1，收發兩端配對。

4、標誌位：共有6個。

ACK起應答作用，佔1位；僅當ACK=1時，確認號欄位才有效，ACK=0時，確認號無效。

SYN起同步作用；當SYN=1，ACK=0時表示：這是一個連線請求報文段。若同意連線，則在響應報文段中使得SYN=1，ACK=1。因此，SYN=1表示這是一個連線請求，或連線接受報文。

FIN用來釋放一個連線；FIN=1表示：此報文段的傳送方的資料已經發送完畢，並要求釋放運輸連線。

PSH表示接收方應將報文交給應用層，
RST表示連線重置，
URG表示緊急指標，不常用。

二、“三次握手”

概念：所謂“三次握手”就是TCP連線建立的過程，即需要客戶端與服務端總共傳送三個包（所以著重記憶這三個包就可以了）以確認連線的建立。

意義：通過“三次握手”保證了客戶端與伺服器建立的是雙工連線，而可靠性是更多是通過重發機制實現的。

其它：在Socket程式設計中，這一過程由客戶端執行connect來觸發。

流程圖如下：

（注：如下出現的ack與ACK標誌不能混淆，前者是確認序號，後者是TCP狀態標識位應答標識，切記！）

1、第一次握手：客戶端傳送SYN包（SYN=1，令ack=0，隨機產生一個值給seg，seg=X）給伺服器端請求連線，客戶端進入SYN_SENT，等待伺服器端確認。

2、第二次握手：伺服器端接收SYN包，由SYN=1知道客戶端請求連線，伺服器端傳送SYN+ACK包（SYN=ACK=1，ack=X+1，隨機產生一個值給seg，seg=Y）給客戶端確認連線請求，伺服器端進入SYN_RCVD狀態。

3、第三次握手：客戶端收到伺服器的SYN+ACK包後，檢查ack是否為X+1，ACK標誌是否為1，如果正確，傳送ACK包（ACK標誌置為1，令ack=Y+1），並將該資料包傳送給伺服器端；伺服器端檢查ack是否為Y+1，ACK標誌是否為1，如果正確則建立連線，客戶端與伺服器端進入ESTABLISHED狀態，完成三次握手，可以開始傳輸資料了！

三、“四次揮手”

概念：所謂“四次揮手”就是關閉TCP連線的過程，就是指斷開一個TCP連線時，需要客戶端和服務端總共傳送4個包以確認雙方連線的斷開。

意義：同樣是保證TCP連線的全雙工連線。

其它：在socket程式設計中，這一過程由客戶端或服務端任一方執行close來觸發。

流程圖如下：

由於TCP連線是全雙工的，因此每個方向都必須單獨進行關閉。這個原則是當一方完成它的資料傳送任務後就能傳送一個FIN包來終止這個方向的連線。收到一個 FIN包只意味著這一方向上沒有資料流動，一個TCP連線在收到一個FIN後仍能傳送資料。首先進行關閉的一方將執行主動關閉，而另一方執行被動關閉。

1、第一次揮手：客戶端傳送一個FIN包（FIN=1，隨機產生一個值給seg，seg=u）給伺服器端，用來關閉客服端到伺服器端的資料傳輸，客戶端進入FIN_WAIT_1狀態。

2、第二次揮手：伺服器端收到FIN包後，傳送一個ACK包（ACK=1，ack=u+1，在隨機產生一個值給seg，seg=v）給客戶端，客戶端進入CLOSE_WAIT狀態。

3、第三次揮手：伺服器端傳送一個FIN包（FIN=1，ACK=1，ack=u+1，在隨機產生一個值給seg，seg=w）給客戶端，用來關閉伺服器端到客戶端的資料傳輸，伺服器端進入LAST_ACK狀態。

4、第四次揮手：客戶端接收FIN包，然後進入TIME_WAIT狀態，接著傳送一個ACK包（ACK=1，seq=u+1，ack=w+1）給伺服器端，伺服器端確認序號，進入CLOSED狀態，完成四次揮手。

上述揮手過程是一方主動，另一方被動，然而有一定可能性是，雙方同時主動申請關閉連線，這種情況流程圖如下：

同時揮手：

四、其他問題（轉載自星宇藍海的部落格http://www.cnblogs.com/cy568searchx/p/3711670.html）

1．為什麼建立連線協議是三次握手，而關閉連線卻是四次握手呢？
 
這是因為服務端的LISTEN狀態下的SOCKET當收到SYN報文的建連請求後，它可以把ACK和SYN（ACK起應答作用，而SYN起同步作用）放在一個報文裡來發送。但關閉連線時，當收到對方的FIN報文通知時，它僅僅表示對方沒有資料傳送給你了；但未必你所有的資料都全部發送給對方了，所以你可以未必會馬上會關閉SOCKET,也即你可能還需要傳送一些資料給對方之後，再發送FIN報文給對方來表示你同意現在可以關閉連線了，所以它這裡的ACK報文和FIN報文多數情況下都是分開發送的.
 
2．為什麼TIME_WAIT狀態還需要等2MSL後才能返回到CLOSED狀態？
 
這是因為雖然雙方都同意關閉連線了，而且握手的4個報文也都協調和傳送完畢，按理可以直接回到CLOSED狀態（就好比從SYN_SEND狀態到ESTABLISH狀態那樣）；但是因為我們必須要假想網路是不可靠的，你無法保證你最後傳送的ACK報文會一定被對方收到，因此對方處於LAST_ACK狀態下的SOCKET可能會因為超時未收到ACK報文，而重發FIN報文，所以這個TIME_WAIT狀態的作用就是用來重發可能丟失的ACK報文。

3、狀態說明

CLOSED： 這個沒什麼好說的了，表示初始狀態。
 
LISTEN： 這個也是非常容易理解的一個狀態，表示伺服器端的某個SOCKET處於監聽狀態，可以接受連線了。
 
SYN_RCVD： 這個狀態表示接受到了SYN報文，在正常情況下，這個狀態是伺服器端的SOCKET在建立TCP連線時的三次握手會話過程中的一箇中間狀態，很短暫，基本 上用netstat你是很難看到這種狀態的，除非你特意寫了一個客戶端測試程式，故意將三次TCP握手過程中最後一個ACK報文不予傳送。因此這種狀態 時，當收到客戶端的ACK報文後，它會進入到ESTABLISHED狀態。
 
SYN_SENT： 這個狀態與SYN_RCVD遙想呼應，當客戶端SOCKET執行CONNECT連線時，它首先發送SYN報文，因此也隨即它會進入到了SYN_SENT狀態，並等待服務端的傳送三次握手中的第2個報文。SYN_SENT狀態表示客戶端已傳送SYN報文。
 
ESTABLISHED：這個容易理解了，表示連線已經建立了。
 
FIN_WAIT_1： 這個狀態要好好解釋一下，其實FIN_WAIT_1和FIN_WAIT_2狀態的真正含義都是表示等待對方的FIN報文。而這兩種狀態的區別 是：FIN_WAIT_1狀態實際上是當SOCKET在ESTABLISHED狀態時，它想主動關閉連線，向對方傳送了FIN報文，此時該SOCKET即 進入到FIN_WAIT_1狀態。而當對方迴應ACK報文後，則進入到FIN_WAIT_2狀態，當然在實際的正常情況下，無論對方何種情況下，都應該馬 上回應ACK報文，所以FIN_WAIT_1狀態一般是比較難見到的，而FIN_WAIT_2狀態還有時常常可以用netstat看到。

FIN_WAIT_2：上面已經詳細解釋了這種狀態，實際上FIN_WAIT_2狀態下的SOCKET，表示半連線，也即有一方要求close連線，但另外還告訴對方，我暫時還有點資料需要傳送給你，稍後再關閉連線。

TIME_WAIT： 表示收到了對方的FIN報文，併發送出了ACK報文，就等2MSL後即可回到CLOSED可用狀態了。如果FIN_WAIT_1狀態下，收到了對方同時帶FIN標誌和ACK標誌的報文時，可以直接進入到TIME_WAIT狀態，而無須經過FIN_WAIT_2狀態。

CLOSING： 這種狀態比較特殊，實際情況中應該是很少見，屬於一種比較罕見的例外狀態。正常情況下，當你傳送FIN報文後，按理來說是應該先收到（或同時收到）對方的 ACK報文，再收到對方的FIN報文。但是CLOSING狀態表示你傳送FIN報文後，並沒有收到對方的ACK報文，反而卻也收到了對方的FIN報文。什 麼情況下會出現此種情況呢？其實細想一下，也不難得出結論：那就是如果雙方几乎在同時close一個SOCKET的話，那麼就出現了雙方同時傳送FIN報 文的情況，也即會出現CLOSING狀態，表示雙方都正在關閉SOCKET連線。

CLOSE_WAIT： 這種狀態的含義其實是表示在等待關閉。怎麼理解呢？當對方close一個SOCKET後傳送FIN報文給自己，你係統毫無疑問地會迴應一個ACK報文給對 方，此時則進入到CLOSE_WAIT狀態。接下來呢，實際上你真正需要考慮的事情是察看你是否還有資料傳送給對方，如果沒有的話，那麼你也就可以 close這個SOCKET，傳送FIN報文給對方，也即關閉連線。所以你在CLOSE_WAIT狀態下，需要完成的事情是等待你去關閉連線。

LAST_ACK： 這個狀態還是比較容易好理解的，它是被動關閉一方在傳送FIN報文後，最後等待對方的ACK報文。當收到ACK報文後，也即可以進入到CLOSED可用狀態了。
 

參考：

百度圖片：http://www.baidu.com

紅黑聯盟：http://www.2cto.com/net/201310/251896.html

星宇藍海的部落格：http://www.cnblogs.com/cy568searchx/p/3711670.html