碼仔漫畫 | TCP的三次握手
本文轉載自微信公眾號「碼個蛋」,作者陳宇明。轉載本文請聯系碼個蛋公眾號。
1、三次握手才可以阻止重復歷史連接的初始化(主要原因)
2、三次握手才可以同步雙方的初始序列號
3、三次握手才可以避免資源浪費
如圖:
客戶端連續發送多次 SYN 建立連接的報文,在網絡擁堵等情況下:
一個「舊 SYN 報文」比「最新的 SYN 」 報文早到達了服務端;
那么此時服務端就會回一個 SYN + ACK 報文給客戶端;
客戶端收到后可以根據自身的上下文,判斷這是一個歷史連接(序列號過期或超時),那么客戶端就會發送 RST 報文給服務端,表示中止這一次連接。
如果是兩次握手連接,就不能判斷當前連接是否是歷史連接,三次握手則可以在客戶端(發送方)準備發送第三次報文時,客戶端因有足夠的上下文來判斷當前連接是否是歷史連接:
如果是歷史連接(序列號過期或超時),則第三次握手發送的報文是 RST 報文,以此中止歷史連接;
如果不是歷史連接,則第三次發送的報文是 ACK 報文,通信雙方就會成功建立連接;
所以, TCP 使用三次握手建立連接的最主要原因是防止歷史連接初始化了連接。
TCP 協議的通信雙方, 都必須維護一個「序列號」, 序列號是可靠傳輸的一個關鍵因素,它的作用:
接收方可以去除重復的數據;
接收方可以根據數據包的序列號按序接收;
可以標識發送出去的數據包中, 哪些是已經被對方收到的;
可見,序列號在 TCP 連接中占據著非常重要的作用,所以當客戶端發送攜帶「初始序列號」的 SYN 報文的時候,需要服務端回一個 ACK 應答報文,表示客戶端的 SYN 報文已被服務端成功接收,那當服務端發送「初始序列號」給客戶端的時候,依然也要得到客戶端的應答回應,這樣一來一回,才能確保雙方的初始序列號能被可靠的同步。
在給你補充一點:
如果只有「兩次握手」,當客戶端的 SYN 請求連接在網絡中阻塞,客戶端沒有接收到 ACK 報文,就會重新發送 SYN ,由于沒有第三次握手,服務器不清楚客戶端是否收到了自己發送的建立連接的 ACK 確認信號,所以每收到一個 SYN 就只能先主動建立一個連接,這會造成什么情況呢?
如果客戶端的 SYN 阻塞了,重復發送多次 SYN 報文,那么服務器在收到請求后就會建立多個冗余的無效鏈接,造成不必要的資源浪費。