建立连接(三报文握手)

TCP 连接的建立采用客户-服务器方式。

  • 主动发起连接建立的应用进程叫做客户(client)

  • 被动等待连接建立的应用进程叫做服务器(server)

假定主机 A 运行的是 TCP 客户程序,而 B 运行 TCP 服务器程序。

最初两端的 TCP 进程都处于 CLOSED(关闭)状态。B 的 TCP 服务器进程先创建传输控制块 TCB,准备接受客户进程的连接请求。然后服务器进程就处于 LISTEN(收听)状态,等待客户的连接请求。

  1. A 的 TCP 客户进程也是首先创建传输控制模块 TCB。然后,在打算建立 TCP 连接时,向 B 发出连接请求报文段,这时首部中的同步位 SYN=1,同时选择一个初始序号 seq=x。 这时,TCP 客户进程进入 SYN-SENT(同步已发送)状态

  2. B 收到连接请求报文段后,如同意建立连接,则向 A 发送确认在确认报文段中应把 SYN 位和 ACK 位都置 1,确认号是 ack=x+1,同时也为自己选择一个初始序号 seq=y。这时 TCP 服务器进程进入 SYN-RCVD(同步收到)状态

  3. TCP 客户进程收到 B 的确认后,还要向 B 给出确认确认报文段的 ACK 置 1,确认号 ack=y+1,而自己的序号 seq=x+1。 这时,TCP 连接已经建立,A 进入 ESTABLISHED(已建立连接)状态

  4. 当 B 收到 A 的确认后,也进入 ESTABLISHED 状态

在图中 B 发送给 A 的报文段,也可拆成两个报文段,变成四报文握手

  • 可以先发送一个确认报文段(ACK=1,ack=x+1)

  • 然后再发送一个同步报文段(SYN=1,seq=y)

为什么 A 最后还要发送一次确认呢?

这主要是为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了 B,因而产生错误。

考虑一种正常情况A 发出连接请求,但因连接请求报文丢失而未收到确认。于是 A 再重传一次连接请求。后来收到了确认,建立了连接。数据传输完毕后,就释放了连接。A 共发送了两个连接请求报文段,其中第一个丢失,第二个到达了 B,没有“已失效的连接请求报文段”。

现假定出现一种异常情况,即 A 发出的第一个连接请求报文段并没有丢失,而是在某些网络结点长时间滞留了,以致延误到连接释放以后的某个时间才到达 B。本来这是一个早已失效的报文段。但 B 收到此失效的连接请求报文段后,就误认为是 A 又发出了一次新的连接请求。于是就向 A 发出确认报文段,同意建立连接假定不采用报文握手,那么只要 B 发出确认,新的连接就建立了。

由于现在 A 并没有发出建立连接的请求,因此不会理睬 B 的确认,也不会向 B 发送数据。但 B 却以为新的运输连接已经建立了,并一直等待 A 发来数据。B 的许多资源就这样白白浪费了。

采用三报文握手的办法,可以防止上述异常情况的发生。

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