搞IT开发和运维的基本上都知道TCP三次握手和四次挥手，但你知道TCP三次握手里每一次握手内核都做了什么事情吗？本文将带你从内核协议栈了解TCP三次握手的逻辑。
看这篇文章之前还是要先对linux系统调用有一定的了解，可参考之前的文章说一说linux的系统调用
客户端调用connect通过系统调用__x64_sys_connect
arch/x86/entry/syscalls/syscall_64.tbl
#define SYS_CONNECT 3 /* sys_connect(2) */
由于本文阐述的是流式套接字，即TCP，因此sock->ops->connect最终调用inet_stream_connect
inet_stream_connect定义在net/ipv4/af_inet.c
__inet_stream_connect主要功能是检查地址长度和协议族；对于TCP，调用tcp_v4_connect；对于阻塞调用，等待后续握手的完成；对于非阻塞调用，则直接返回 -EINPROGRESS
因为sk->sk_prot是structproto 类型，struct proto声明了connect接口，因此sk->sk_prot->connect调用的是tcp_v4_connect ，所在文件是net/ipv4/tcp_ipv4.c
tcp_v4_connect核心逻辑如下：
其中ip_route_newinet_hash_connect是内核分配端口号逻辑，在上一篇linux内核端口分配策略已经阐述，这里不再赘述。
这里核心函数是tcp_connect，主要功能是根据 sk 中的信息，申请sk_buff空间，将skb初始化为syn报文，调用tcp_connect_queue_skb将报文添加到发送队列sk->sk_write_queue中，并调用tcp_transmit_skb构造TCP头，然后交给网络层处理，最后初始化重传定时器
以上是TCP三次握手的第一次握手，即client向server发送syn报文过程。
接下来看下TCP三次握手的第二次握手过程，即server向client发送sync+ack报文
第一次握手，client向server发送syn报文后，正常情况下server端收到syn报文，给client回syn+ack报文。整体逻辑是：网卡->netif_receive_skb()—>ip_rcv()—>ip_local_deliver_finish()—>tcp_v4_rcv()
（PS：从网卡接收到包以及内核对包分配内存等逻辑在后续的文章会介绍）
tcp_v4_rcv核心逻辑如下：
tcp_conn_request代码比较多，就不贴了，这里主要说下tcp_conn_request的核心逻辑：
1、分配一个request_sock对象来代表这次连接请求（状态为TCP_NEW_SYN_RECV），如果没有设置防范syn flood相关的选项，则将该request_sock添加到established状态的tcp_sock散列表（如果设置了防范选项，则request_sock对象都没有，只有建立完成时才会分配）
2、调用af_ops->send_synack即tcp_v4_send_synack发送syn+ack，进行第二次握手
tcp_v4_send_synack主要逻辑：
1、查找客户端路由，即server给client发送syn+ack时，需要知道下一条路由
2、生成syn+ack报文，并产生ip数据报依靠网络层将数据报发送出去
3、客户端socket状态变为TCP_ESTABLISHED，此时服务端socket的状态为TCP_NEW_SYN_RECV
接下来是第三次握手
客户端收到服务端返回的syn+ack报文之后，给服务端回复ack报文，
其中tcp_check_req：
1 通过调用链tcp_v4_syn_recv_sock–> tcp_create_openreq_child –> inet_csk_clone_lock 生成新sock，状态设置为TCP_SYN_RECV；且tcp_v4_syn_recv_sock通过调用inet_ehash_nolisten将新sock加入ESTABLISHED状态的哈希表中;
2 通过调用inet_csk_complete_hashdance，将新sock插入accept队列.
至此我们得到一个代表本次连接的新sock，状态为TCP_SYN_RECV，接着调用tcp_child_process，进而调用tcp_rcv_state_process：
和第二次握手类似，又回到了tcp_rcv_state_process
Client端设置状态为ESTABLISHED，至此TCP三次握手完成。
总结一下：
1、首先客户端创建sock对象，构造syn报文，并以此创建ip数据报，通过网络层将ip数据报发送给服务端。
2、服务端收到ack报文，将request_sock插入队列，并构造syn+ack报文，通过网络层传给客户端
3、客户端收到syn+ack报文后，状态转为TCP_ESTABLISHED，并构造ack报文，发送给服务端
