[[422813]]

TCP實(shí)現(xiàn)原理和為什么需要三次握手?兩次握手不可以?四次握手不可以?讀者可以帶著疑問(wèn)，看一遍本篇博客的詳細(xì)講解

ok，首先解釋原因之前還是要先復(fù)習(xí)一下TCP的基本知識(shí)和三次握手協(xié)議：

1、什么是TCP協(xié)議?

TCP：Transmission Control Protocol翻譯過(guò)來(lái)就是傳輸控制協(xié)議，TCP協(xié)議是一個(gè)面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層協(xié)議

RFC 793對(duì)TCP連接的定義：

Connections:

• The reliability and flow control mechanisms described above require that TCPs initialize and maintain certain status information for each data stream.
• The combination of this information, including sockets, sequence numbers, and window sizes, is called a connection.

其大致意思是TCP連接是為了用于保證可靠性和流控制機(jī)制的，包括 Socket、序列號(hào)及窗口大小。

其中Socket是由IP加端口組成的，序列號(hào)是用來(lái)解決亂序問(wèn)題的，而窗口大小則是用來(lái)做流量控制的。

2、TCP協(xié)議的特性

• 面向連接：是指TCP是通過(guò)服務(wù)端和客戶(hù)端進(jìn)行連接的協(xié)議
• 面向字節(jié)流：TCP服務(wù)端和客戶(hù)端之間的數(shù)據(jù)通訊是通過(guò)字節(jié)流數(shù)據(jù)傳輸?shù)?/li>
• 可靠的：是指TCP服務(wù)端客戶(hù)端之間的數(shù)據(jù)傳輸是很穩(wěn)定的，即使網(wǎng)絡(luò)很差的情況，TCP都能保證將數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇邮辗健?/li>

ps：TCP傳輸?shù)目煽啃缘靡嬗赥CP會(huì)記錄信息的發(fā)送狀態(tài)，哪些數(shù)據(jù)收到了，哪些數(shù)據(jù)沒(méi)收到，TCP都是會(huì)記錄的，然后哪些丟包的情況，就是發(fā)送不成功的情況，TCP會(huì)重新發(fā)包，所以TCP的可靠性就是這么保證的

3、TCP三次握手執(zhí)行流程

TCP的三次握手執(zhí)行過(guò)程是面試中的一個(gè)很常見(jiàn)的問(wèn)題，因?yàn)檫@個(gè)問(wèn)題也是計(jì)算機(jī)的一個(gè)很重要的基礎(chǔ)，所以需要認(rèn)真學(xué)習(xí)

關(guān)鍵字說(shuō)明：

• SYN：Synchronize Sequence Numbers，同步序列編號(hào)
• ACK：Acknowledge Character，確認(rèn)字符
• SEQ：Sequence Number，序列號(hào)

TCP三次握手執(zhí)行過(guò)程：

• 首先，服務(wù)端和客戶(hù)端都是處于CLOSED狀態(tài)的，然后服務(wù)端啟動(dòng)，監(jiān)聽(tīng)端口，狀態(tài)變?yōu)長(zhǎng)ISTEN(監(jiān)聽(tīng))狀態(tài)
• 客戶(hù)端為了請(qǐng)求資源，發(fā)送連接，發(fā)送同步序列號(hào)SYN，此時(shí)客戶(hù)端就變成了SYN-SEND狀態(tài)
• 服務(wù)端接收到客戶(hù)端請(qǐng)求之后，發(fā)送SYN和ACK，然后服務(wù)端狀態(tài)就變成SYN-RCVD狀態(tài)
• 客戶(hù)端接收到信息之后，再次發(fā)送ACK，然后變成ESTABLISHED(已確認(rèn))狀態(tài)，服務(wù)端接收到返回信息后，狀態(tài)也變成ESTABLISHED(已確認(rèn))狀態(tài)

4、TCP協(xié)議為什么需要三次握手?

ok，知道了TCP的三次握手的基本工作原理之后，就可以解釋為什么TCP需要三次握手?為什么不設(shè)計(jì)成兩次握手就可以?

原因：避免重復(fù)連接

其實(shí)在RFC 793 Transmission Control Protocol里就有指出為什么要三次握手的原因

The principle reason for the three-way handshake is to prevent old duplicate connection initiations from causing confusion.

翻譯為中文大致意思是主要原因是為了防止舊的重復(fù)連接引起連接混亂問(wèn)題

比如在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境比較復(fù)雜的情況，客戶(hù)端可能會(huì)連續(xù)發(fā)送多次請(qǐng)求。如果只設(shè)計(jì)成兩次握手的情況，服務(wù)端只能一直接收請(qǐng)求，然后返回請(qǐng)求信息，也不知道客戶(hù)端是否請(qǐng)求成功。這些過(guò)期請(qǐng)求的話(huà)就會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)連接的混亂。

所以設(shè)計(jì)成三次握手的情況，客戶(hù)端在接收到服務(wù)端SEQ+1的返回消息之后，就會(huì)知道這個(gè)連接是歷史連接，所以會(huì)發(fā)送報(bào)文給服務(wù)端，告訴服務(wù)端。

所以TCP設(shè)計(jì)成三次握手的目的就是為了避免重復(fù)連接。

然后可以設(shè)計(jì)成四次握手?五次握手?不可以?

答案是也是可以的，不過(guò)為了節(jié)省資源，三次握手就可以符合實(shí)際情況，所以就沒(méi)必要設(shè)計(jì)成四次握手、五次握手等等情況