导言
首先，不了解不知道，TCP/IP这个经典的协议，比想象中要复杂许多，细究下去才知道，一本讲TCP/IP协议的书的厚度可以与数据结构书媲美了。
TCP/IP协议，Transmission Control Protocol/Internet Protocol的简写，中译名为传输控制协议/因特网互联协议，又名网络通讯协议，是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础，由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。
通俗来说，TCP负责发现传输的问题，一有问题就发出信号，要求重新传输，直到所有数据安全正确地传输到目的地。而IP是给因特网的每一台联网设备规定一个地址 来源：百度百科
现在的网络系统是分层的，理论上有OSI模型，工业界有TCP/IP协议簇。其对比如下：
可以看出对于TCP/IP协议来说，最主要的是这四个层：
链接层，网络层，传输层和应用层。
但首先，我们需要知道TCP在网络OSI的七层模型中的第四层——Transport层，IP在第三层——Network层，ARP在第二层——Data Link层，在第二层上的数据，我们叫Frame，在第三层上的数据叫Packet，第四层的数据叫Segment。
层与协议
层
- Physical Layer
用光缆、电缆、双绞线、无线电波等方式，将电脑互联。
Data Link Layer
- 规定电信号分组的方式，以太网协议占据主导地位。
- 以太网规定，一组电信号构成一个数据包，叫做”帧”（Frame）。每一帧分成两个部分：标头（Head）和数据（Data）。
- 标头中包含了发送者和接受者的信息，这就用到了 MAC 地址。
- 通过广播得到网络中每个主机的 MAC 地址
Network Link Layer
- 它的作用是引进一套新的地址，使得我们能够区分不同的计算机是否属于同一个子网络。这套地址就叫做”网络地址”，简称”网址”。
- 网络地址帮助我们确定计算机所在的子网络，MAC地址则将数据包送到该子网络中的目标网卡。因此，从逻辑上可以推断，必定是先处理网络地址，然后再处理MAC地址。
Transport Layer
- UDP&TCP
- UDP协议的优点是比较简单，容易实现，但是缺点是可靠性较差，一旦数据包发出，无法知道对方是否收到。
为了解决这个问题，提高网络可靠性，TCP协议就诞生了。这个协议非常 复杂，但可以近似认为，它就是有确认机制的UDP协议，每发出一个数据 包都要求确认。如果有一个数据包遗失，就收不到确认，发出方就知道有 必要重发这个数据包了。
协议
互联网的每一层，都定义了很多协议。这些协议的总称，就叫做”互联网协议”（Internet Protocol Suite）。它们是互联网的核心。
我们在这里主要讨论TCP/IP协议
以访问Google为例:
- TCP协议
TCP数据包需要设置端口，接收方（Google）的HTTP端口默认是80，发送方（本机）的端口是一个随机生成的1024-65535之间的整数，假定为51775。
TCP数据包的标头长度为20字节，加上嵌入HTTP的数据包，总长度变为4980字节。
- IP协议
然后，TCP数据包再嵌入IP数据包。IP数据包需要设置双方的IP地址，这是已知的，发送方是192.168.1.100（本机），接收方172.194.72.105（Google）。
IP数据包的标头长度为20字节，加上嵌入的TCP数据包，总长度变为5000字节。
- 以太网协议
最后，IP数据包嵌入以太网数据包。以太网数据包需要设置双方的MAC地址，发送方为本机的网卡MAC地址，接收方为网关192.168.1.1的MAC地址（通过ARP协议得到）。
以太网数据包的数据部分，最大长度为1500字节，而现在的IP数据包长度为5000字节。因此，IP数据包必须分割成四个包。因为每个包都有自己的IP标头（20字节），所以四个包的IP数据包的长度分别为1500、1500、1500、560。
- 服务器端响应
经过多个网关的转发，Google的服务器172.194.72.105，收到了这四个以太网数据包。
根据IP标头的序号，Google将四个包拼起来，取出完整的TCP数据包，然后读出里面的”HTTP请求”，接着做出”HTTP响应”，再用TCP协议发回来。
本机收到HTTP响应以后，就可以将网页显示出来，完成一次网络通信。
握手与挥手
握手?：即建立连接
挥手?：即断开连接
经典的TCP协议建立连接（3次握手）和断开连接（4次挥手）
TCP报文中的重点字段
- 序号：Seq序号，占32位，用来标识从TCP源端向目的端发送的字节流，发起方发送数据时对此进行标记。
- 确认序号：Ack序号，占32位，只有ACK标志位为1时，确认序号字段才有效，Ack=Seq+1。
标志位：共6个，即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等，具体含义：
（A）URG：紧急指针（urgent pointer）有效。 （B）ACK：确认序号有效。 （C）PSH：接收方应该尽快将这个报文交给应用层。 （D）RST：重置连接。 （E）SYN：发起一个新连接。 （F）FIN：释放一个连接。
3次握手
- 第一次握手：
Client将标志位SYN置为1，随机产生一个值seq=J，并将该数据包发送给Server，Client进入SYN_SENT状态，等待Server确认。 - 第二次握手：
Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接，Server将标志位SYN和ACK都置为1，ack=J+1，随机产生一个值seq=K，并将该数据包发送给Client以确认连接请求，Server进入SYN_RCVD状态。 - 第三次握手：
Client收到确认后，检查ack是否为J+1，ACK是否为1，如果正确则将标志位ACK置为1，ack=K+1，并将该数据包发送给Server，Server检查ack是否为K+1，ACK是否为1，如果正确则连接建立成功，Client和Server进入ESTABLISHED状态，完成三次握手，随后Client与Server之间可以开始传输数据了。
4次挥手
对于这个，刚听说时，也感觉很困惑，挥手，这里应该是放手（断开连接）的意思吧，握一次手，放一次手，所以不也应该是3次挥手嘛？且看细解：
所谓四次挥手（Four-Way Wavehand）即终止TCP连接，就是指断开一个TCP连接时，需要客户端和服务端总共发送4个包以确认连接的断开。
在socket编程中，这一过程由客户端或服务端任一方执行close来触发，整个流程如下图所示：
由于TCP连接时全双工的，因此，每个方向都必须要单独进行关闭，这一原则是当一方完成数据发送任务后，发送一个FIN来终止这一方向的连接，收到一个FIN只是意味着这一方向上没有数据流动了，即不会再收到数据了，但是在这个TCP连接上仍然能够发送数据，直到这一方向也发送了FIN。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方则执行被动关闭，上图描述的即是如此。
- 第一次挥手：
Client发送一个FIN，用来关闭Client到Server的数据传送，Client进入FIN_WAIT_1状态。 - 第二次挥手：
Server收到FIN后，发送一个ACK给Client，确认序号为收到序号+1（与SYN相同，一个FIN占用一个序号），Server进入CLOSE_WAIT状态。 - 第三次挥手：
Server发送一个FIN，用来关闭Server到Client的数据传送，Server进入LAST_ACK状态。 - 第四次挥手：
Client收到FIN后，Client进入TIME_WAIT状态，接着发送一个ACK给Server，确认序号为收到序号+1，Server进入CLOSED状态，完成四次挥手。
同时发起主动关闭的情况：
- 第一次挥手&第二次挥手：
Client和Server都发送一个FIN，分别初始化为不同值，用来关闭双向的数据传送，两者都进入了FIN_WAIT_1状态。 - 第三次挥手：
Server收到FIN后，发送一个ACK给Client，确认序号为收到序号+1（与SYN相同，一个FIN占用一个序号），Server进入CLOSE_WAIT状态；Client收到FIN后，发送一个ACK给Server，确认序号为收到序号+1（与SYN相同，一个FIN占用一个序号），Client进入CLOSE_WAIT状态 - 第四次挥手：
收到FIN后，进入TIME_WAIT状态，接着发送一个ACK给对方，确认序号为收到序号+1，两者进入CLOSED状态，完成四次挥手。
此时，就可以回答困扰自己的问题啦：
这是因为服务端在LISTEN状态下，收到建立连接请求的SYN报文后，把ACK和SYN放在一个报文里发送给客户端。而关闭连接时，当收到对方的FIN报文时，仅仅表示对方不再发送数据了但是还能接收数据，己方也未必全部数据都发送给对方了，所以己方可以立即close，也可以发送一些数据给对方后，再发送FIN报文给对方来表示同意现在关闭连接，因此，己方ACK和FIN一般都会分开发送。所以就会出现确认方Ack=发起方Req+1。
Reference
通俗易懂深入理解TCP协议（上）：理论基础-网络编程/专项技术区 – 即时通讯开发者社区!
互联网协议入门（一） – 阮一峰的网络日志
理论经典：TCP协议的3次握手与4次挥手过程详解-网络编程/专项技术区 – 即时通讯开发者社区!
