HTTP 三次握手最终状态变更的时机

是的，服务器和客户端在TCP三次握手过程中进入ESTABLISHED状态的条件和时间点如下：

1. 服务器进入ESTABLISHED状态的条件

• 触发条件：服务器在发送SYN-ACK报文后，必须收到客户端返回的ACK报文，才能从SYN_RCVD状态进入ESTABLISHED状态。
• 原因：
  • SYN-ACK是服务器对客户端SYN的确认，但仅发送SYN-ACK并不足以证明连接已可靠建立。
  • 客户端的ACK是对服务器SYN的最终确认，表示双方已同步初始序列号（ISN），且通信链路双向畅通。
  • 只有收到ACK后，服务器才能确认客户端已准备好接收数据，此时连接才算真正建立。

2. 客户端进入ESTABLISHED状态的条件

• 触发条件：客户端在发送ACK报文后，无需等待服务器进一步响应，即可直接进入ESTABLISHED状态。
• 原因：
  • 客户端发送SYN后，进入SYN_SENT状态，等待服务器的SYN-ACK。
  • 收到SYN-ACK后，客户端验证服务器的序列号和确认号（ACK = 客户端ISN + 1），确认服务器已收到自己的SYN。
  • 客户端发送ACK（ACK = 服务器ISN + 1）后，即完成对服务器SYN的确认，此时客户端已确认双方能双向通信，因此直接进入ESTABLISHED状态。
  • 由于ACK的发送是单向的（无需服务器再次确认），客户端无需等待额外响应。

3. 状态转换的详细流程

阶段	客户端动作	客户端状态	服务器动作	服务器状态
第一次握手	发送SYN（含客户端ISN）	SYN_SENT	接收SYN，等待响应	LISTEN → SYN_RCVD
第二次握手	接收SYN-ACK（含服务器ISN和ACK=客户端ISN+1）	验证SYN-ACK	发送SYN-ACK（含服务器ISN和ACK=客户端ISN+1）	SYN_RCVD
第三次握手	发送ACK（ACK=服务器ISN+1）	ESTABLISHED	接收ACK，验证确认号	SYN_RCVD → ESTABLISHED

4. 关键点总结

• 服务器：必须收到客户端的ACK才能进入ESTABLISHED状态，否则会重传SYN-ACK（受重传计时器控制）。
• 客户端：发送ACK后立即进入ESTABLISHED状态，无需等待服务器确认。
• 设计目的：通过三次握手确保双向通信的可靠性，避免因网络延迟或丢包导致的连接错误。

5. 异常情况处理

• 若服务器未收到ACK：
  • 服务器会重传SYN-ACK（通常最多重传5次，间隔时间指数增长）。
  • 若超时仍未收到ACK，服务器关闭半开连接，返回RST报文终止连接。
• 若客户端未收到SYN-ACK：
  • 客户端会重传SYN（受重传计时器控制）。
  • 若超时仍未收到响应，客户端放弃连接并报错。

示例场景

1. 正常流程：
   • 客户端发送SYN（ISN=1000），进入SYN_SENT。
   • 服务器收到SYN，发送SYN-ACK（ISN=2000，ACK=1001），进入SYN_RCVD。
   • 客户端收到SYN-ACK，发送ACK（ACK=2001），进入ESTABLISHED。
   • 服务器收到ACK，进入ESTABLISHED，连接建立完成。
2. 丢包场景：
   • 若客户端的ACK丢失，服务器未收到，会重传SYN-ACK。
   • 客户端收到重传的SYN-ACK后，会再次发送ACK（此时可能已进入ESTABLISHED，但会重复发送）。
   • 服务器收到重复的ACK后，确认连接建立，停止重传。