TCP是因特网中的传输层协议,使用三次握手协议建立连接,下面是TCP建立连接的全过程。

上图画出了TCP建立连接的过程。假定主机A是TCP客户端,B是服务端。最初两端的TCP进程都处于CLOSED状态。图中在主机下面的是TCP进程所处的状态。A是主动打开连接,B是被动打开连接。

首先A向B发出连接请求报文段,这时首部中的同步位SYN=1,同时选择一个初始序号seq=x。TCP规定,SYN报文段不能携带数据,但要消耗掉一个序号。这时,A进入SYN-SENT状态。

B收到请求后,向A发送确认。在确认报文段中把SYN和ACK位都置为1,确认号是ack=x+1,同时也为自己选择一个初始序号seq=y。请注意,这个报文段也不能携带数据,但同样要消耗掉一个序号。这时B进入SYN-RCVD状态。

A收到B的确认后,还要向B给出确认。确认报文段的ACK置为1,确认号ack=y+1,而自己的序号seq=x+1。这时,TCP连接已经建立,A进入ESTABLISHED状态,当B收到A的确认后,也会进入ESTABLISHED状态。

以上给出的连接建立过程就是常说的TCP三次握手。

为什么A还要发送一次确认呢?这主要是为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了B,因而产生错误。

所谓已失效的连接请求报文段是这样产生的。A发送连接请求,但因连接请求报文丢失而未收到确认,于是A重发一次连接请求,成功后建立了连接。数据传输完毕后就释放了连接。现在假定A发出的第一个请求报文段并未丢失,而是在某个网络节点长时间滞留了,以致延误到连接释放以后的某个时间才到达B。本来这是一个早已失效的报文段。但B收到此失效的连接请求报文段后,就误以为A又发了一次新的连接请求,于是向A发出确认报文段,同意建立连接。假如不采用三次握手,那么只要B发出确认,新的连接就建立了。

由于A并未发出建立连接的请求,因此不会理睬B的确认,也不会向B发送数据。但B却以为新的运输连接已经建立了,并一直等待A发来数据,因此白白浪费了许多资源。

采用TCP三次握手的方法可以防止上述现象发生。例如在刚才的情况下,由于A不会向B的确认发出确认,连接就不会建立。下面留个思考题给大家:如果在TCP第三次握手中的报文段丢失了会发生什么情况?

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