碼仔漫畫 | TCP的三次握手
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1、三次握手才可以阻止重復(fù)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(fèi)
如圖:
客戶端連續(xù)發(fā)送多次 SYN 建立連接的報(bào)文,在網(wǎng)絡(luò)擁堵等情況下:
一個(gè)「舊 SYN 報(bào)文」比「最新的 SYN 」 報(bào)文早到達(dá)了服務(wù)端;
那么此時(shí)服務(wù)端就會(huì)回一個(gè) SYN + ACK 報(bào)文給客戶端;
客戶端收到后可以根據(jù)自身的上下文,判斷這是一個(gè)歷史連接(序列號過期或超時(shí)),那么客戶端就會(huì)發(fā)送 RST 報(bào)文給服務(wù)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(dāng)前連接是否是歷史連接,三次握手則可以在客戶端(發(fā)送方)準(zhǔn)備發(fā)送第三次報(bào)文時(shí),客戶端因有足夠的上下文來判斷當(dāng)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(shí)),則第三次握手發(fā)送的報(bào)文是 RST 報(bào)文,以此中止歷史連接;
如果不是歷史連接,則第三次發(fā)送的報(bào)文是 ACK 報(bào)文,通信雙方就會(huì)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(xié)議的通信雙方, 都必須維護(hù)一個(gè)「序列號」, 序列號是可靠傳輸?shù)囊粋€(gè)關(guān)鍵因素,它的作用:
接收方可以去除重復(fù)的數(shù)據(jù);
接收方可以根據(jù)數(shù)據(jù)包的序列號按序接收;
可以標(biāo)識(shí)發(fā)送出去的數(shù)據(jù)包中, 哪些是已經(jīng)被對方收到的;
可見,序列號在 TCP 連接中占據(jù)著非常重要的作用,所以當(dāng)客戶端發(fā)送攜帶「初始序列號」的 SYN 報(bào)文的時(shí)候,需要服務(wù)端回一個(gè) ACK 應(yīng)答報(bào)文,表示客戶端的 SYN 報(bào)文已被服務(wù)端成功接收,那當(dāng)服務(wù)端發(fā)送「初始序列號」給客戶端的時(shí)候,依然也要得到客戶端的應(yīng)答回應(yīng),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(bǔ)充一點(diǎn):
如果只有「兩次握手」,當(dāng)客戶端的 SYN 請求連接在網(wǎng)絡(luò)中阻塞,客戶端沒有接收到 ACK 報(bào)文,就會(huì)重新發(fā)送 SYN ,由于沒有第三次握手,服務(wù)器不清楚客戶端是否收到了自己發(fā)送的建立連接的 ACK 確認(rèn)信號,所以每收到一個(gè) SYN 就只能先主動(dòng)建立一個(gè)連接,這會(huì)造成什么情況呢?
如果客戶端的 SYN 阻塞了,重復(fù)發(fā)送多次 SYN 報(bào)文,那么服務(wù)器在收到請求后就會(huì)建立多個(gè)冗余的無效鏈接,造成不必要的資源浪費(fèi)。