8. 说一下 TCP 的三次握手

总结

1. 第 一 次 握手：客户端->服务器，SYN = 1, seq = x
2. 第 二 次 握手：服务器->客户端，SYN = 1, ACK = 1, seq = y, ack = x+1
3. 第 三 次 握手：客户端->服务器，ACK = 1, seq = x+1, ack = y+1

TCP 三次握手详解

TCP 是面向连接的协议，在数据传输前必须通过“三次握手（Three-Way Handshake）”建立可靠的连接。该过程确保客户端与服务器都具备发送和接收数据的能力。

一、三次握手流程图解

客户端                        服务器
   |                             |
   |------- SYN=1, seq=x -------->|
   |                             |
   |<------ SYN=1, ACK=1, seq=y, ack=x+1 ----|
   |                             |
   |------- ACK=1, seq=x+1, ack=y+1 ------>|
   |                             |

二、三次握手详细步骤

✅ 第一次握手

• 客户端 → 服务器
• 发送标志位：SYN = 1（同步标志）
• 序列号：seq = x（随机初始序列号）
• 状态变化：
  • 客户端由 CLOSED 状态进入 SYN_SENT

📌 作用：客户端告诉服务器，“我想和你建立连接，并且我这边已经准备好发送数据了。”

✅ 第二次握手

• 服务器 → 客户端
• 发送标志位：SYN = 1 + ACK = 1（确认标志）
• 序列号：seq = y（服务器随机生成）
• 确认号：ack = x + 1（对客户端 seq 的确认）

📌 作用：服务器回应客户端，表示“我收到你的请求，并且我也准备好了通信。”

• 状态变化：
  • 服务器由 LISTEN 进入 SYN_RCVD

✅ 第三次握手

• 客户端 → 服务器
• 发送标志位：ACK = 1
• 序列号：seq = x + 1
• 确认号：ack = y + 1（对服务器 seq 的确认）

📌 作用：客户端确认服务器的接收和发送能力正常，连接正式建立。

• 状态变化：
  • 客户端进入 ESTABLISHED
  • 服务器也进入 ESTABLISHED

三、为什么是三次握手？不是两次或四次？

❓ 为什么不能是两次握手？

如果只进行两次握手：

• 客户端发送 SYN 后，服务器回复 SYN-ACK 并认为连接已建立。
• 若客户端因网络延迟未能及时收到 SYN-ACK，可能超时重发，而服务器会为每个请求分配资源，容易遭受 SYN Flood 攻击。
• 此外，服务器无法确认客户端是否能接收数据。

✅ 三次握手的作用：

1. 防止已失效的连接请求突然传到服务器（避免资源浪费）
2. 双方都能确认彼此具有发送和接收能力
3. 提高安全性，防止部分 DDoS 攻击

四、关键字段说明

五、总结对比表

六、补充知识点：ISN（Initial Sequence Number）

• 每次握手的 seq 值是一个随机初始序列号（ISN）。
• ISN 不是从 0 开始，而是基于时间戳动态生成，防止攻击者猜测。
• 目的是增强安全性，防止 TCP 会话劫持（Session Hijacking）。

七、一句话总结

TCP 三次握手是为了在不可靠的网络中建立一个可靠的连接，确保双方都能发送和接收数据，同时防止资源浪费和提升安全性。