TCP三次握手分析
TCP（Transmission Control Protocol）是互联网协议栈中的一种传输层协议，通过三次握手来建立可靠的通信连接。下面将详细分析TCP三次握手的过程及其原理。
tcp三次握手图解
三次握手是指在TCP连接建立过程中，客户端和服务器之间进行的三次通信，用于确认双方的发送和接收能力是否正常。握手可以简单地分为以下三个步骤：
1.第一次握手（SYN）：客户端向服务器发送一个SYN包，指示请求连接，并指明自己的初始序列号。此时，客户端处于SYN_SENT状态。
2.第二次握手（SYN+ACK）：服务器收到客户端的SYN包后，回复一个包含SYN和ACK的数据包，确认连接请求，并指明自己的初始序列号。此时，服务器处于SYN_RECV状态。
3.第三次握手（ACK）：客户端收到服务器的包后，向服务器发送一个ACK包，确认收到服务器的确认，并发送一个初始序列号。此时，客户端处于ESTABLISHED状态，而服务器则从SYN_RECV状态转换为ESTABLISHED状态。
通过这三次握手，客户端和服务器互相确认了彼此的发送和接收能力，建立了双向的信道，可以进行后续的数据传输。
三次握手的原理如下：
首先，客户端向服务器发送一个SYN包。SYN是同步序列编号的缩写，它通知对方客户端要请求连接，并给出一个初始化的序列号。SYN包首部中的Seq字段即为客户端的初始序列号。
服务器收到客户端的SYN包后，会发送一个SYN和ACK都置位的数据包，用于确认连接请求并给出自己的初始化序列号。ACK是确认，告诉客户端服务器已经收到了客户端的请求。
最后，客户端收到服务器的回复后，会发送一个ACK包给服务器，确认收到服务器的回复。同时，客户端还会发送一个初始序列号。
通过这个过程，客户端和服务器都确认了彼此的发送和接收能力，并发送了彼此的初始序列号。双方的状态也从SYN_SENT和SYN_RECV转换为ESTABLISHED，连接成功建立。
为什么需要三次握手呢？这是因为TCP是面向连接的可靠传输协议，需要建立可靠的信道。如果只有两次握手，存在一定的风险：
1.可能出现过时的连接请求。客户端发送了一个连接请求，但是由于网络或服务器故障，导致在一些路由器上卡住了。随着时间的推移，这个卡住的请求会被丢弃。如果另一个客户端使用相同的源地址和目的地址发送一个连接请求，服务器会建立一个无效的连接。而通过三次握手，可以排除这种风险。
2.可能出现半开连接。假设只有SYN和ACK的握手步骤，当服务器发送了ACK后，连接就算建立成功了。但在此时如果客户端并没有收到ACK，客户端会以为连接已经建立，开始发送数据。然后服务器会一直等待客户端发来的数据，而客户端却无法得到服务器的确认。通过三次握手，客户端可以确认服务器已经成功建立连接并能正常接收数据。
总结起来，TCP三次握手是为了保证双方的发送和接收能力，并建立可靠的连接。通过这个过程，客户端和服务器可以互相确认彼此的状态，并进行数据传输。三次握手可以排除网络故障、服务器故障等诸多因素对连接的不确定性，确保了连接的可靠性。

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