TCP三次握手为什么需要三次握手,两次不行吗?为什么不是四次
TCP 三次握手两次握手最全面
首先,如果对TCP三次握手不理解的可以看下详解TCP三报文握手
那么接下来,我们一起详细了解下,为什么需要三次握手,而不是两次握手呢。
主要有两个原因!
第一个原因:确认客户端和服务器收发能力正常
我们需要首先弄明白三次握手的意义。三次握手(Three-way Handshake)其实就是指建立一个TCP连接时,需要客户端和服务器总共发送3个包。进行三次握手的主要作用就是为了确认双方的接收能力和发送能力是否正常、指定自己的初始化序列号为后面的可靠性传送做准备。实质上其实就是连接服务器指定端口,建立TCP连接,并同步连接双方的序列号和确认号,交换TCP窗口大小信息。
- 第一次握手:客户端发送网络包,服务端收到了。 这样服务端就能得出结论:客户端的发送能力、服务端的接收能力是正常的。
- 第二次握手:服务端发包,客户端收到了。 这样客户端就能得出结论:服务端的接收、发送能力,客户端的接收、发送能力是正常的。不过此时服务器并不能确认客户端的接收能力是否正常。
- 第三次握手:客户端发包,服务端收到了。 这样服务端就能得出结论:客户端的接收、发送能力正常,服务器自己的发送、接收能力也正常。
如果只有两次握手,那么客户端是知道了双方接受能力正常了,但是服务器端并不知道自己的发送和客户端的接受能力是否正常。因此,需要三次握手才能确认双方的接收与发送能力是否正常。
第二个原因:防止「历史连接」初始化了连接。
试想如果是用两次握手,则会出现下面这种情况:
如客户端发出连接请求,但因连接请求报文丢失而未收到确认,于是客户端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,客户端共发出了两个连接请求报文段,其中第一个丢失,第二个到达了服务端,但是第一个丢失的报文段只是在某些网络结点长时间滞留了,延误到连接释放以后的某个时间才到达服务端,此时服务端误认为客户端又发出一次新的连接请求,于是就向客户端发出确认报文段,同意建立连接,不采用三次握手,只要服务端发出确认,就建立新的连接了,此时客户端忽略服务端发来的确认,也不发送数据,则服务端一致等待客户端发送数据,浪费网络资源。在两次握手的情况下,服务端没有中间状态给客户端来阻止历史连接,导致服务端可能建立一个历史连接,造成资源浪费。
所以需要第三次握手。当遇见网络堵塞,第一个丢失的报文段到达服务端的情况时,因为有第三次握手,客户端根据报文seq号知道是已经发送过的报文时会忽略服务器发来的第二次握手,此时tcp连接不成立,所以服务器端在经过一段时间后不会等待客户端发送数据,减少了网络资源的浪费。
第三个原因:同步双方初始序列号(ISN)
TCP 协议的通信双方, 都必须维护一个「序列号」, 序列号是可靠传输的一个关键因素,它的作用:可以去重、维护接受顺序、了解哪些已被接受
可见,序列号在 TCP 连接中占据着非常重要的作用,所以当客户端发送携带「初始序列号」的 SYN 报文的时候,需要服务端回一个 ACK 应答报文,表示客户端的 SYN 报文已被服务端成功接收,那当服务端发送「初始序列号」给客户端的时候,依然也要得到客户端的应答回应,这样一来一回,才能确保双方的初始序列号能被可靠的同步。
为什么不是四次握手呢
三次握手就已经理论上最少可靠连接建立,所以不需要使用更多的通信次数。
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