如何通俗的去理解TCP的三次握手

接触网络协议栈TCP/IP的人,你一定绕不开的一个话题就是TCP的三次握手。虽那么如何去通俗的理解TCP三次握手,呢。如何通俗的理解TCP的三次握手三次握手流程的本质,可以这么理解:TCP的三次握手...

接触网络协议栈TCP/IP的人,你一定绕不开的一个话题就是TCP的三次握手。虽那么如何去通俗的理解TCP三次握手,呢。

如何通俗的理解TCP的三次握手

三次握手流程的本质,可以这么理解:TCP的三次握手其实是双方各一次握手,各一次确认,只是其中一次握手和确认合并在一起。

如何通俗的去理解TCP的三次握手

当然也可以更通俗的去理解:

  • “喂,你听得到吗?”

  • “我听得到呀,你听得到我吗?”

  • “我能听到你”

三次握手为什么不用两次,或者四次

原因很简单,因为只有三次才是最合适的,三次通信是最小值,两次通信满足不了要求,而四次通信则显得冗余。

比如之前的三次改成两次,四次的结果就变味了。

两次握手:

  • “喂,你听得到吗?”

  • “我听得到呀”

  • “喂,你听得到吗?”

  • “草,我听得到呀!!!!”

  • “你TM能不能听到我讲话啊!!喂!”

  • “……”

四次握手:

  • “喂,你听得到吗?”

  • “我听得到呀,你听得到我吗?”

  • “我能听到你,你能听到我吗?”

  • “……不想跟傻逼说话”

TCP的三次握手流程

虽然有人说这个是尼玛都看了一千遍的了,但是还是要大致说下。

如何通俗的去理解TCP的三次握手

YuTong Electric

  1. 第一次握手:Client将标志位SYN置为1,随机产生一个值seq=J,并将该数据包发送给Server,Client进入SYN_SENT状态,等待Server确认。

  2. 第二次握手:Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接,Server将标志位SYN和ACK都置为1,ack=J+1,随机产生一个值seq=K,并将该数据包发送给Client以确认连接请求,Server进入SYN_RCVD状态。

  3. 第三次握手:Client收到确认后,检查ack是否为J+1,ACK是否为1,如果正确则将标志位ACK置为1,ack=K+1,并将该数据包发送给Server,Server检查ack是否为K+1,ACK是否为1,如果正确则连接建立成功,Client和Server进入ESTABLISHED状态,完成三次握手,随后Client与Server之间可以开始传输数据了。

TCP三次握手深入解析

关于三次握手的目的,谢希仁的《计算机网络》中这么说“为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端,因而产生错误”。在另一部经典的《计算机网络》一书中讲“三次握手”的目的是为了解决“网络中存在延迟的重复分组”的问题。这两种不用的表述其实阐明的是同一个问题。

谢希仁版《计算机网络》中的例子是这样的,“已失效的连接请求报文段”的产生在这样一种情况下:client发出的第一个连接请求报文段并没有丢失,而是在某个网络结点长时间的滞留了,以致延误到连接释放以后的某个时间才到达server。本来这是一个早已失效的报文段。但server收到此失效的连接请求报文段后,就误认为是client再次发出的一个新的连接请求。于是就向client发出确认报文段,同意建立连接。假设不采用“三次握手”,那么只要server发出确认,新的连接就建立了。由于现在client并没有发出建立连接的请求,因此不会理睬server的确认,也不会向server发送数据。但server却以为新的运输连接已经建立,并一直等待client发来数据。这样,server的很多资源就白白浪费掉了。采用“三次握手”的办法可以防止上述现象发生。例如刚才那种情况,client不会向server的确认发出确认。server由于收不到确认,就知道client并没有要求建立连接。”

如果你看懂了这个描述,我相信你会理解SYN攻击

简单说下SYN攻击

在三次握手过程中,Server发送SYN-ACK之后,收到Client的ACK之前的TCP连接称为半连接(half-open connect),此时Server处于SYN_RCVD状态,当收到ACK后,Server转入ESTABLISHED状态。SYN攻击就是Client在短时间内伪造大量不存在的IP地址,并向Server不断地发送SYN包,Server回复确认包,并等待Client的确认,由于源地址是不存在的,因此,Server需要不断重发直至超时,这些伪造的SYN包将产时间占用未连接队列,导致正常的SYN请求因为队列满而被丢弃,从而引起网络堵塞甚至系统瘫痪。SYN攻击时一种典型的DDOS攻击,检测SYN攻击的方式非常简单,即当Server上有大量半连接状态且源IP地址是随机的,则可以断定遭到SYN攻击了

如何通俗的去理解TCP的三次握手

YuTong Electric

最后附上网上一个帖的说法,我认为写的很好。

TCP“三次握手” 这个问题的本质是, 信道不可靠, 但是通信双发需要就某个问题达成一致. 而要解决这个问题, 无论你在消息中包含什么信息, 三次通信是理论上的最小值. 所以三次握手不是TCP本身的要求, 而是为了满足"在不可靠信道上可靠地传输信息"这一需求所导致的. 请注意这里的本质需求,信道不可靠, 数据传输要可靠. 三次达到了, 那后面你想接着握手也好, 发数据也好, 跟进行可靠信息传输的需求就没关系了. 因此,如果信道是可靠的, 即无论什么时候发出消息, 对方一定能收到, 或者你不关心是否要保证对方收到你的消息, 那就能像UDP那样直接发送消息就可以了.”。这可视为对“三次握手”目的的另一种解答思路。

后面一段话意思就是如果想确定双通道通畅,必须使用三个包的发送接收,也就是三次握手


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