借助Wireshark解析TCP三次握手
借助Wireshark解析TCP三次握手
WireShark
使用wireshark，简单来讲就是在选取一个连接后，wireshark会显示实时网络数据传输的报文，打开浏览器，输入一个网址，然后返回wireshark页面可以看到加载出一堆东西，这是设置筛选http，然后选取其中一条来追踪流，因为本文是分析TCP三次握手，于是进而选取TCP流。
1.输入网址后等wireshark读取数据
2.过滤数据，
3.选择其中一个作为我们接下来的研究对象
4.wireshark跳转到TCP流：
随便点其中一个，会弹出新窗口然后加载出很多东西，而下图显示的就是TCP报文的首部信息
TCP预备知识
位于传输层的TCP数据分组称为段（Segment），又译为报文段、数据段或分段。TCP将来自应用层的数据分块并封装成TCP段进行发送。TCP段封装在IP数据报中，然后再封装成数据链路层中的帧。【图1 TCP段封装】
TCP段是TCP的基本传送单位，段格式如图7-4所示。TCP段由首部和数据两部分构成。首部长度在20～60字节之间，由定长部分和变长部分构成，定长部分长度为20字节，变长部分是选项和填充，长度在0～40字节之间。数据部分用于装载来自应用层的数据，下面重点介绍首部格式。
【图2 TCP段格式】
TCP首部的字段和功能说明如下。
1．源端口（Source Port）和目的端口（Destination Port）
这两个端口各占16位，源端口定义发送该报文段的应用程序的端口号；目的端口定义接收该报文段的应用程序的端口号。每一个TCP首部中都包含有源端口号和目的端口号，用于定位源端点的应用进程和目的端点的应用进程。
2．序列号（Sequence Number）
该字段占32位，定义数据段中的数据部分在发送方数据流中的位置，也就是发送的数据部分第1个字节的序列号。这个字段包含了一个唯一标识TCP数据段的数字。
3．确认号（Acknowledgment Number）
该字段占32位，定义报文段的接收方期望从对方接收的序列号，指明下一次希望得到的、来自另一方的序列号。
序列号和确认号是TCP实现可靠连接的关键。当建立一个TCP连接时，发送方主机发出一个随机的初始化序列号（ISN）给接收方，接收方将其加1后送回发送方，这意味着发送方可以发送下一个字节了。一旦数据开始传送，序列号和确认号将跟踪已发送了的那些数据。
4．首部长度（Header length）
该字段占4位，以字节为单位表示TCP首部的大小。首部长度随TCP选项字段而改变，通过这个字段可以同时判断该TCP段的开始位置和结束位置。某些协议分析器将这个字段标记为偏移（Offset）字段。这个字段的值可以在5（5×4=20）至15（1×4=60）之间，即首部长度可以在20～60字节之间。
5．标志（Flags）
该字段占6位，定义6种不同的控制位或标志位，在同一时间可设置一位或多位标志。这些标志位用在TCP的流量控制、连接建立和终止以及数据传送方式等方面。标志位设为1又称置位（set）。【图3 TCP标志】
6．窗口大小（Window size）
该字段占16位，指明TCP接收方缓冲区的长度，以字节为单位。最大长度是65535字节，0指明发送方应该停止发送，因为接收方的TCP缓冲区已满。这个值通常作为接收窗口（rwnd），并由接收方来确定，接收方可以使用此字段来改变发送方的窗口大小。在这种情况下，发送端必须服从接收端的决定。
7．校验和（Checksum）
该字段占16位，用于存储TCP段的校验和，包括首部和主体部分。校验和用于传输层差错检测，允许目的主机可以验证TCP段的内容并能够测试可能的破坏。UDP是否使用校验和是可选的，而TCP使用校验和则是强制性的。校验和算法将TCP段的内容转换为一系列16位的整数，并将它们相加，接收方根据校验和判断传输是否正确。
8．紧急指针（Urgent Pointer）
该字段占16位，只有当紧急标志置位（值为1）时，这个字段才有效，这时的报文段中包括紧急数据。紧急指针是一个正的偏移量，定义了一个数，把这个数加到序列号上就得出报文段数据部分中最后一个紧急字节。如果URG指针被设置，接收方必须检查这个字段。TCP为了提高效率，数据不会直接发送到对方，一般都先放在数据缓冲区中，等到数据积累到一定的大小才会一起发送。紧急指针所指向的一段数据不必等待缓冲数据的积累，直接发送到对方。
9．选项（Options）
在TCP首部中可以有多达40字节的选项字段。TCP首部最小为20字节。如果定义了一些选项，首部的大小就会增加（最大为60字节）。RFC 793规定首部必须可以被32位整除，所以如果定义了一个选项，但该选项只用了16位，那么必须使用填充（padding）字段补充16位，填充字段是由0组成的字段。
（这里就照搬书上的啦）
图1 TCP段封装：
图2 TCP段格式：
图 3 TCP标志：
于是，TCP段格式就可以轻松对应上啦，
三次握手
这张图可能比开局图简单那么一丢丢，
理论上建立传输连接只需一个请求和一个响应。但是，实际网络通信可能导致请求或响应丢失，可采用超时重传解决此问题，即请求或响应的丢失会造成定时器超时溢出，客户端将被迫再次发起连接请求，通过重传连接请求来建立连接。但这又有可能导致重复连接的问题。为避免这些问题，在建立TCP连接时采用三次握手（Three-way Handshaking，又译三向握手）方法。该方法要求对所有报文段进行编号，每次建立连接时都产生一个新的初始序列号。
这张图总标注的1，2，3分别是第一、二、三次握手的情况，着重关注Sequence number（序列号）和Acknowledgment number（确认号）的一个变化情况，
可以看到三次握手的过程中即为三次报文发送过程：[SYN] 、[SYN ACK] 和 [ACK]
第一次握手
点开来看第一条，
浅蓝色那里的Sequence number，只是相对序列号。
客户端作为源主机通过向服务器（作为目的主机）发送TCP连接请求（SYN段），其中flags处，SYN=1，ACK＝０；
客户端此时主动打开
第二次握手
服务器在指定的端口等待连接，收到TCP连接请求后，将回应一个TCP连接应答（即SYN／ACK段），其中Flags显示是SYN=1，ACK=1；序列号不变，但确认号为客户端的初始序列号加一。
服务器执行被动打开。
第三次握手
客户端再向服务器发送一个TCP连接确认报文，其中Flags处SYN=0，ACK=1；序列号为客户端初始序列号加一，确认好为服务器的初始序列号加一。
经过上述的三次握手，TCP连接正式建立，双方都置为ACK flag，交换并确认了对方的初始序列号。
