TCP三次握手

阳光穿透心脏的1/2处 2021-12-13 20:34 309阅读 0赞

**TCP****的连接建立**

TCP建立连接的过程叫做握手，握手需要在客户和服务器之间交换三个TCP报文段，即需要客户端和服务器端总共发送三个包。

三次握手的目的是连接服务器指定端口，建立TCP连接，并同步连接双方的序列号和确认号并交换TCP窗口大小信息。在Socket编程中，客户端执行connect()函数时，会触发三次握手过程。

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假设主机A运行的是TCP客户程序，而B运行的是TCP服务器程序。最初时两端的TCP进程都处于CLOSED状态。一旦有连接需要建立，A主动打开，B被动打开。

一开始，B的服务器进程首先创建传输控制块（TCB），准备接受客户端进程的连接请求。然后服务器就处于LISTEN状态，等待客户端的连接请求。如果有连接请求，则立即作出响应。

第一次握手：客户端A先创建传输控制块完成后，在打算建TCP连接时，向服务器端发出连接请求报文段，这时首部中的同步位SYN=1，同时选择一个初始序号seq=x。TCP规定，SYN报文段（即SYN=1）不携带数据，但要消耗掉一个序列号。这时，TCP客户进程进入SYN-SENT（同步已发送）状态。此过程中，报文内容为：

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第二次握手：服务器收到请求报文段后，如果同意连接，则向发送连接请求方（客户端A）发送确认，即ACK（确认包）回应。在确认报文中把SYN位和ACK位都置为1，确认号为ack=x+1，同时自己也需选择一个初始序号seq=y。而且，这个确认报文段也不能携带数据，但要消耗一个序号。这时服务器端进程进入SYN-RCVD（同步收到）状态。此过程中，报文内容为：

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第三次握手：客户端A收到B的确认后，还要向B给出确认。确认报文段的ACK置为1，确认号ack=y+1，自己的序号seq=x+1。此时，ACK报文段可以携带数据，如果不携带数据则不用消耗序号。如果不携带数据，那么下一个数据报文段的序号仍然是seq=x+1。这时，TCP连接已建立，客户端A进入ESTABLISHED（以建立连接）状态。当服务器端B收到客户端A的确认后，也进入ESTABLISHED状态。此过程中，报文内容为：

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为什么A最后还要发送一次确认呢，即为什么不是两次握手？

主要是为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了B，因而产生错误，比如死锁。我们知道，三次握手需要完成两个重要的功能，既要双方做好发送数据的准备工作，也要允许双方就初始序列号进行协商，这个序列号在握手过程中被发送和确认。所谓“已失效的连接请求报文段”是这样产生的。正常情况下，A发出连接请求，但如果因为请求报文丢失而未收到确认。于是A再重传一次连接请求。后来收到了确认，建立了连接。数据传输完毕后，就释放了连接。A共发送了两个连接请求报文段，其中第一个丢失，第二个到达了B，没有“已失效的连接请求报文段”。异常情况下是，A发出的第一个连接请求报文段并没有丢失，而是在某些网络结点长时间滞留了，以致延误到连接释放以后的某个时间才到达B。本来这是一个早已失效的报文段，但B收到此失效的连接请求报文段后，就误认为是A又发出的一次新的连接请求。于是就向A发出确认报文段，同意建立连接。假定不采用报文握手，那么只要B发出确认，新的连接就建立了。由于现在A并没有发出建立连接请求，因此并不会理会B的确认，也不会向B发送数据。但B却以为新的运输连接已经建立了，并一直在等待A发来数据。B的许多资源就这样被白白浪费了。采用三报文握手的办法，就可以有效地防止上述现象的发生。例如在上述的异常情况下，A不会向B的确认发出确认，B由于收不到A的确认，就知道A并没有要求建立连接。

通俗举例来讲就是：

A→B：你愿意嫁给我吗？

B→A：我愿意。你愿意娶我吗？

A→B：我愿意。

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