TCP（传输控制协议）建立连接的过程

TCP（传输控制协议）建立连接的过程称为 三次握手（Three-Way Handshake）。这是为了确保通信双方能够可靠地建立连接，并同步初始序列号。以下是详细步骤：

---

三次握手过程（通俗比喻：打电话确认双方都能听到）

1. 第一次握手：客户端 → 服务器（SYN）

• 动作：客户端发送一个 SYN 报文（SYN=1，随机生成一个初始序列号 seq=x）。

• 目的：告诉服务器“我想和你建立连接，我的初始序列号是 x”。

• 状态变化：

  • 客户端进入 SYN_SENT（同步已发送）状态。

  • 服务器处于监听状态（LISTEN）。

---

2. 第二次握手：服务器 → 客户端（SYN-ACK）

• 动作：服务器收到 SYN 后，回复一个 SYN-ACK 报文（SYN=1，ACK=1，确认号 ack=x+1，并生成自己的初始序列号 seq=y）。

• 目的：告诉客户端“我收到你的请求了，同意建立连接，我的初始序列号是 y”。

• 状态变化：

  • 服务器进入 SYN_RCVD（同步已接收）状态。

---

3. 第三次握手：客户端 → 服务器（ACK）

• 动作：客户端收到 SYN-ACK 后，发送一个 ACK 报文（ACK=1，确认号 ack=y+1，序列号 seq=x+1）。

• 目的：告诉服务器“我确认你同意连接了，现在可以开始通信了”。

• 状态变化：

  • 客户端和服务器均进入 ESTABLISHED（已建立连接）状态。

---

为什么需要三次握手？

1. 防止历史连接干扰：
   如果客户端发送了多个旧的 SYN 请求（例如网络延迟导致），三次握手能确保服务器只响应最新的请求。

2. 同步初始序列号：
   双方通过交换序列号，确保后续数据传输的有序性和可靠性。

3. 确认双方的通信能力：
   三次握手验证了客户端和服务器的发送和接收能力均正常。

---

通俗比喻

想象两个人打电话：

1. 第一次握手：A 打电话给 B，说：“喂，能听到吗？”（SYN）。

2. 第二次握手：B 回答：“能听到，你能听到我吗？”（SYN-ACK）。

3. 第三次握手：A 说：“我也能听到你！”（ACK）。
   此时通话正式建立，双方可以开始聊天。

---

常见问题

Q1：为什么不是两次握手？

如果只有两次握手：

• 服务器无法确认客户端是否收到了自己的确认报文。

• 若客户端的 SYN 因网络延迟重复发送，服务器可能会建立多个无效连接。

Q2：三次握手会被攻击吗？

是的，例如 SYN 洪泛攻击（攻击者伪造大量 SYN 请求，耗尽服务器资源），但现代操作系统通过优化（如 SYN Cookie 机制）可以缓解。

Q3：TCP 断开连接需要几次挥手？

四次挥手（FIN-ACK 交互），因为 TCP 是全双工的，双方需分别关闭发送和接收通道。

---

总结

三次握手是 TCP 可靠传输的基石，通过简单的“发请求 → 回确认 → 再确认”机制，确保了双方通信的可靠性和一致性。