TCP的三次握手：打造稳健可靠的网络通信桥梁

闲谈

2023-04-03 22:15:24

TCP 三次握手：确保可靠数据传输的基石

三次握手：连接的序曲

在互联网的浩瀚世界中，数据传输扮演着至关重要的角色。TCP 协议，作为传输层的明星，以其可靠性而闻名。建立连接是数据传输的前提，而 TCP 的三次握手机制为这种连接奠定了坚实的基础。

握手的步骤：精湛的协作

SYN（同步）：发出连接请求

客户端向服务器发送一个 SYN（同步）数据包，其中包含一个随机生成的序列号 Seq A。这个序列号用于标识数据包的顺序，防止数据包混乱。

SYN-ACK（同步确认）：确认连接请求并发送自己的序列号

服务器收到 SYN 数据包后，向客户端发送一个 SYN-ACK（同步确认）数据包。这个数据包包含两个序列号：Seq B 和 Ack A。Seq B 是服务器生成的随机序列号，Ack A 是对客户端发送的 SYN 数据包的确认号，表示服务器已经收到了这个数据包。

ACK（确认）：确认连接建立

客户端收到 SYN-ACK 数据包后，向服务器发送一个 ACK（确认）数据包。这个数据包包含一个确认号 Ack B，表示客户端已经收到了服务器发送的 SYN-ACK 数据包。至此，TCP 连接建立成功。

握手的意义：可靠性的保障

TCP 的三次握手，看似简单的步骤背后，却蕴含着可靠数据传输的奥秘：

防止重复连接： 三次握手可以防止客户端重复建立连接。如果客户端在收到服务器的 SYN-ACK 数据包之前，又发送了一个 SYN 数据包，那么服务器会再次发送一个 SYN-ACK 数据包，客户端收到后会将重复的连接请求丢弃。
保证数据顺序： 三次握手可以保证数据在网络上传输的顺序。客户端和服务器在建立连接时，会交换各自的初始序列号。在后续的数据传输中，双方都会根据初始序列号和确认号来确定数据包的顺序。
提高传输可靠性： 三次握手可以提高数据传输的可靠性。如果在数据传输过程中，某个数据包丢失或损坏，那么接收方会向发送方发送一个 NAK（否定确认）数据包，要求重传丢失或损坏的数据包。

TCP的三次握手过程代码示例

// 客户端代码
socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
connect(socket, (struct sockaddr *)&server_address, sizeof(server_address));
// 服务端代码
socket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
bind(socket, (struct sockaddr *)&server_address, sizeof(server_address));
listen(socket, 5);
client_socket = accept(socket, (struct sockaddr *)&client_address, &client_address_len);