TCP 三次握手

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三次握手主要指 TCP 在建立连接时候的一系列过程

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握手目的

• 同步 Sequence 序列号
• 初始序列号 ISN
• 交换 TCP 通信的一些信息
• 如 MSS， 窗口大小，指定校验和算法等

Sequence 序列号是什么？因为 TCP 需要有确认，并且需要防止上次连接的迟到的报文被接收，所以需要对每个报文打上一个标记，用来防止失序的，或者上一次连接的报文被接收

握手过程

假设两台主机 A 和 B，A 首先建立连接

• A 发送一个 SYN 报文，进入 SYN_SENT 状态
• B 接收到了之后，发送一个 SYN + ACK，进入 SYN_RCVD 状态
• A 再回一个 ACK ，进入 ESTABLISHED 状态
• B 收到 ACK 之后，也进入 ESTABLISHED 状态

抓包分析

这是我用 Wireshark 抓到的三次握手的数据包，绿色 框起来的是三次握手相关的报文。我们来具体分析一下这三个报文

SYN 报文

    下面图片里的红色框起来的是关键字段 :triangular_flag_on_post:

这就是主动连接的一方发送的 SYN 报文，注意这个报文的 Flags 的 Syn 字段被设置为 1，并且带了一个初始的 Sequence number：306621534，记住这个数字, 这样 A 就将自己的序列号发送给了 B

SYN + ACK 报文

这个报文是 B 在收到 SYN 之后，对 A 的回应。作用是确认 A 发送来的 SYN，并将自己的序列号同步给 A 。

注意这里的 Acknowledgment number 是 306621535, 正好是 A 发来的 SYN 的序列号 + 1，这不是巧合，ACK 报文的确认号是 x ，意味着 序列号小于 x 的报文都收到了。

ACK 报文

这个报文是 A 对收到的 SYN+ACK 的确认。这里的 Acknowledgment number 也正好是 B 发送的报文的序号 + 1。

一些面试题目

现在三次握手相关知识都基本讲完了，来看几道面试题吧。

• 可以两次握手吗

不可以，因为会导致已经失效的连接请求的报文段又传到了服务端。并且两次握手也不能保证双方都互换了序列号

• 如果 A 发送给 B 的 ACK 中途丢失，会怎么样？

如果双方都没有数据发送， B 会周期重传 SYN + ACK ，直到 A 确认。如果 A 又数据发送，B 收到 A 的 Data + ACK ，会直接进入 ESTABLISHED 状态

参考

• https://time.geekbang.org/course/detail/100026801-118357

• https://mp.weixin.qq.com/s/NIjxgx4NPn7FC4PfkHBAAQ

• https://www.zhihu.com/question/24853633