TCP/IP 三次握手_tcp三次握手

TCP/IP协议

        互联网协议（Internet Protocol Suite）是一个网络通信模型，以及一整个网络传输协议家族，为互联网的基础通信架构。它常被通称为TCP/IP协议族（英语：TCP/IP Protocol Suite，或TCP/IP Protocols），简称TCP/IP。

一、TCP/IP 三次握手

概念：指在发送数据的准备阶段，需要先建立连接，（三次握手来建立连接）

想一个日常场景：

你和朋友打电话的时候，信号不好，你们正式通过之前要确认对方能听到自己说话。

场景肯定是这样的：

你：你能听到我说话吗？

你朋友：我能听到你说话，你能听到我说话吗？

你：我能听到你说话

这就三次握手建立了连接，双方确认了都能听到对方的说话，然后接下来开始交谈正式内容了。

自己的理解：

三次握手，就是在建立连接。如何定义建立连接？

一、就是A给B发送消息1 （A只知道自己刚刚发送了消息，但是发没发送成功，B有没有收到？A是不知道的，万一网络不好消息丢了呢或者B的协议不对，不能收到A的消息呢）

二、B给A发送消息2，告诉A,B刚刚收到了消息1，（此时，A给B发送消息，确认B是可以收到的A的消息，但是A有没有收到B的消息2，我们是不知道的，我们只是发出了消息，不确定收到消息没，万一消息2发丢了呢）

三、所以第三次，就是A再给B发送消息，告诉B,A可以收到B的消息。

三次握手完成，双方确认了都可以收到对方消息，这就建立连接成功了

同步序号：SYN   确认字段：ACK  随机数据：seq

规定：

当SYN=1,ACK=0表示连接请求

当SYN=1,ACK=1表示同意建立连接

如上图，纵向的轴，是一个时间轴。

第一次握手：时间点1，客户端向服务端发送连接请求报文段。ACK=0,SYN=1,seq=x

将SYN位置为1，Sequence Number为x;然后，客户端进入SYN_SEND状态，等待服务器的确认;

第二次握手：服务器收到SYN报文段。服务器收到客户端的SYN报文段，需要对这个SYN报文段进行确认，设置Acknowledgment Number为x+1(Sequence Number+1);同时，自己自己还要发送SYN请求信息，将SYN位置为1，Sequence Number为y;服务器端将上述所有信息放到一个报文段(即SYN+ACK报文段)中，一并发送给客户端，此时服务器进入SYN_RECV状态;

第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK报文段。然后将Acknowledgment Number设置为y+1，向服务器发送ACK报文段，这个报文段发送完毕以后，客户端和服务器端都进入ESTABLISHED状态，完成TCP三次握手。

完成了三次握手，客户端和服务器端就可以开始传送数据。

为什么是三次握手？而不是两次握手

原因1： 两次握手只能保证单向连接是畅通的。因为TCP是一个双向传输协议，只有经过第三次握手，才能确保双向都可以接收到对方的发送的数据。
 

接着上面的那个打电话的日常场景，如果是2次握手话，场景就是这样的。

你：你能听到我说话吗？

你朋友：我能听到你说话，你能听到我说话吗？

你：我能听到你说话

只是确认了对方能听到你说话，但是不能确认你能听到你朋友的说话。

如果两次握手，就正式谈话，如果你听不到你朋友的声音，这些你朋友给你说的话不就丢失了么。

无法保证服务器与客户端的连接是建立成功的。

三次握手过程：

第一次握手：客户端发送syn包(seq=x)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认;第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN(ack=x+1)，同时自己也发送一个SYN包(seq=y)，即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态;第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=y+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。

握手过程中传送的包里不包含数据，三次握手完毕后，客户端与服务器才正式开始传送数据。理想状态下，TCP连接一旦建立，在通信双方中的任何一方主动关闭连接之前，TCP 连接都将被一直保持下去。

原因2：主要是为了防止已经失效的连接请求报文突然又传送到了服务器，从而导致不必要的错误和资源的浪费。

如果使用的是两次握手建立连接，假设有这样一种场景，客户端发送的第一个请求连接并且没有丢失，只是因为在网络中滞留的时间太长了，由于TCP的客户端迟迟没有收到确认报文，以为服务器没有收到，此时重新向服务器发送这条报文，此后客户端和服务器经过两次握手完成连接，传输数据，然后关闭连接。此时之前滞留的那一次请求连接，因为网络通畅了, 到达了服务器，这个报文本该是失效的，但是，两次握手的机制将会让客户端和服务器再次建立连接，这将导致不必要的错误和资源的浪费。

如果采用的是三次握手，就算是那一次失效的报文传送过来了，服务端接受到了那条失效报文并且回复了确认报文，但是客户端不会再次发出确认。由于服务器收不到确认，就知道客户端并没有请求连接。