Читай RFC. Для примера рассмотрим процесс соединения по протоколу TCP:
Клиент посылает пакет с флагом SYN (в пакете содерждится ip клиента)
На это сервер высылает SYNACK пакет, и клиент должен ответить ACK пакетом. Если ты будешь подменять свой ip-шник, то соединение даже не установится, т.к. пакет с флагом SYNACK уйдет по левому адресу.