TCP三次握手：建立可靠网络连接的关键步骤 | 网络协议详解

TCP（传输控制协议）的三次握手是建立可靠网络连接的关键步骤。以下是三次握手的详细过程：

1. 第一次握手（SYN）：

   • 客户端向服务器发送一个SYN（同步序列编号）包，请求建立连接。
   • 这个包中包含一个随机生成的序列号（例如，seq=x），用于后续的通信。
   • 客户端进入SYN_SENT状态，等待服务器的确认。

2. 第二次握手（SYN-ACK）：

   • 服务器接收到客户端的SYN包后，会发送一个SYN-ACK包作为响应。
   • 这个包中包含服务器的确认号（ack=x+1）和一个新的随机生成的序列号（seq=y）。
   • 服务器进入SYN_RECEIVED状态，等待客户端的确认。

3. 第三次握手（ACK）：

   • 客户端接收到服务器的SYN-ACK包后，会发送一个ACK（确认）包。
   • 这个包中包含确认号（ack=y+1），表示客户端已经接收到服务器的SYN-ACK包。
   • 客户端和服务器都进入ESTABLISHED状态，连接建立成功，可以开始数据传输。

详细步骤示例

1. 客户端发送SYN包：

   • 客户端发送：SYN=1, seq=x
   • 客户端状态：SYN_SENT

2. 服务器发送SYN-ACK包：

   • 服务器发送：SYN=1, ACK=1, seq=y, ack=x+1
   • 服务器状态：SYN_RECEIVED

3. 客户端发送ACK包：

   • 客户端发送：ACK=1, seq=x+1, ack=y+1
   • 客户端和服务器状态：ESTABLISHED

状态转换

• 客户端：

  • CLOSED -> SYN_SENT -> ESTABLISHED

• 服务器：

  • CLOSED -> LISTEN -> SYN_RECEIVED -> ESTABLISHED

为什么需要三次握手？

三次握手的主要目的是确保双方都能正常发送和接收数据，防止旧的重复连接请求突然到达服务器，导致错误连接。通过三次握手，双方可以确认彼此的发送和接收能力，确保连接的可靠性。

总结

三次握手是TCP协议中建立可靠连接的基础，通过SYN、SYN-ACK和ACK三个步骤，确保客户端和服务器之间的通信通道畅通无阻。理解这一过程对于网络编程和故障排查至关重要。