tcp ip协议三次握手

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**TCP/IP协议中的三次握手详解**

在计算机网络中,TCP/IP协议族是互联网通信的基础,TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,而TCP协议中的“三次握手”机制,则是建立可靠连接的重要步骤,本文将详细解析TCP/IP协议中的三次握手过程。

一、TCP/IP协议概述

TCP/IP协议族是一个四层协议系统,包括应用层、传输层、网络层和链路层,TCP协议位于传输层,负责提供可靠的、面向连接的字节流服务,TCP协议通过三次握手建立连接,通过四次挥手释放连接,确保数据传输的完整性和可靠性。

二、三次握手的目的

在TCP/IP协议中,三次握手的主要目的是建立可靠的连接,确保双方能够正常通信,通过三次握手,客户端与服务器之间可以确认彼此的身份、端口号、序列号等信息,为后续的数据传输做好准备。

三、三次握手的详细过程

1. 第一次握手:建立连接时,客户端发送SYN包(SYN=1,seq=x)到服务器,并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认,SYN包中包含了客户端的初始序列号x。

* 客户端发送SYN包后,会启动一个定时器,等待服务器的响应,如果定时器超时,客户端会重新发送SYN包,直到达到最大重传次数。

* SYN包中的seq字段表示客户端的初始序列号,用于后续的数据传输和确认。

2. 第二次握手:服务器收到SYN包后,必须确认客户的SYN(ACK=1,ack=x+1,ack是期望收到下一个数据包的序列号),同时自己也发送一个SYN包(SYN=1,seq=y),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态。

* 服务器在发送SYN+ACK包时,会将自己的初始序列号y放入seq字段中。

* 服务器在发送SYN+ACK包后,也会启动一个定时器,等待客户端的响应,如果定时器超时,服务器会重新发送SYN+ACK包,直到达到最大重传次数。

* SYN+ACK包中的ack字段表示服务器期望收到的下一个数据包的序列号,即客户端的初始序列号x加1。

3. 第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包(ACK(ACK=1,ack=y+1,seq=x+1),此包发送完毕,客户端与服务器进入ESTABLISHED状态,完成三次握手,完成三次握手,客户端与服务器开始传送数据。

* 客户端在收到SYN+ACK包后,会向服务器发送一个ACK包进行确认,ACK包中的ack字段表示客户端期望收到的下一个数据包的序列号,即服务器的初始序列号y加1。

* ACK包中的seq字段表示客户端的下一个数据包的序列号,即客户端的初始序列号x加1。

* 当服务器收到客户端的ACK包后,双方就建立了可靠的连接,进入ESTABLISHED状态,可以开始传输数据了。

四、三次握手的重要性

三次握手是TCP/IP协议中建立可靠连接的重要步骤,通过三次握手,客户端与服务器之间可以确认彼此的身份、端口号、序列号等信息,为后续的数据传输做好准备,三次握手还可以防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端,因而产生错误,客户端A发送了一个连接请求报文段,但因连接请求报文段丢失而未收到确认,于是A再重传一次连接请求,后来收到了确认,建立了连接,数据传输完毕后,就释放了连接,A也忘记了曾经发送过两个连接请求报文段,现在假定A所发送的第一个丢失的连接请求报文段突然又传送到了B,本来这是不应答的,但是B收到连接请求报文段后,就误认为是A又发出一次新的连接请求,于是B就向A发出确认报文段,同意建立连接,假设不采用“三次握手”,那么只要B发出确认,新的连接就建立了,由于现在A并没有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,并一直等待A发来数据,这样B的很多资源就白白浪费掉了,采用“三次握手”的办法可以防止上述现象发生,例如刚才那种情况,A不会向B的确认发出确认,B由于收不到确认,就知道A没有要求建立连接。

TCP/IP协议中的三次握手机制是建立可靠连接的重要步骤,通过三次握手,客户端与服务器之间可以确认彼此的身份、端口号、序列号等信息,为后续的数据传输做好准备,三次握手还可以防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端,因而产生错误,在实际应用中,我们应该充分理解三次握手的原理和过程,以确保网络通信的可靠性和稳定性。