TCP的连接管理的“三次握手”

　TCP是面向连接的协议，TCP把连接作为最基本的抽象。每一条TCP连接唯一地被通信两端的两个端点所确定。在面向连接通信中，连接的建立和释放是必不可少的过程。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，而被动等待连接的应用进程叫做服务器。而本文小编主要为大家介绍TCP的连接管理原理!

　　TCP协议连接管理就是协议的基本工作流程了。那么这个连接的建立，其中包括三次握手。那么针对这个在TCP协议中建立连接采用三次握手的方法。为了建立连接，其中一方，如服务器，通过执行LISTEN和ACCEPT原语被动地等待一个到达的连接请求。

　　另一方，如客户方，执行CONNECT原语，同时要指明它想连接到的IP地址和端口号，设置它能够接受的TCP数据报的最大值，以及一些可选的用户数据。CONNECT原语发送一个SYN=1，ACK=0的数据报到目的端，并等待对方响应。

　　该数据报到达目的端后，那里的TCP实体将察看是否有进程在侦听目的端口字段指定的端口。如果没有，它将发送一个RST=1的应答，拒绝建立该连接。

　　如果某个进程正在对该端口进行侦听，于是便将到达的TCP协议数据报交给该进程，它可以接受或拒绝建立连接。如果接受，便发回一个确认数据报。一般情况下，TCP的连接建立过程如图所示。

　　为了释放连接，每方均可发送一个FIN=1的TCP协议数据报，表明本方已无数据发送。当FIN数据报被确认后，那个方向的连接即告关闭。当两个方向上的连接均关闭后，该连接就被完全释放了。一般情况下，释放一个连接需要4个TCP数据报：每个方向均有一个FIN数据报和一个ACK数据报。

　　1）服务器进程准备好接受外来的连接，这通常是通过调用socket，bind，listen这三个函数来完成，我们称之为被动打开（passiveopen）。然后服务器进程就处于LISTEN状态，等待客户的连接请求，如有，则作出响应。

　　2）客户通过调用connect发起主动打开（activeopen），向服务器发出连接请求报文段，请求中的首部的同步位SYN=1，同时选择一个初始序号seq=x。TCP规定，SYN报文段不能携带数据，则要消耗一个序号。

　　这时，TCP客户进入SYN-SEND（同步已发送）状态。

　　TCP规定，首部中序号字段值是本报文段所发送数据的第一个字节的序号。

　　3）服务器收到客户端连接请求后，必须确认（ACK）客户的SYN报文段。在确认报文段中，把SYN和ACK位都置为1，确认号为ack=x+1，同时也为自己选择一个初始序号seq=y。请注意，这个报文段也不能携带数据，但同样要消耗掉一个序号。

　　这时，TCP服务器进入SYN-RCVD（同步收到）状态。

　　TCP规定，若确认号=N，则表明：到序号N-1为止的所有数据都已正确收到。

　　4）客户在收到服务器的确认后，还要向服务器进程给出确认。确认报文段的ACK置1，确认号ack=y+1，而自己的序号seq=x+1。TCP规定，这个报文段可以携带数据，也可以不携带数据，如果不携带数据，下一个数据报文段的序号仍是seq=x+1。

　　这时，TCP连接已经建立，客户进入ESTABLISHED（已建立连接）状态。

　　5）服务器收到客户的确认后，也进入ESTABLISHED状态。

　　在上述的建立连接的过程中，前后发送了三个报文段，因此TCP建立连接的过程也称之为三次握手。

     从上文我们可以看到“三次握手”，那你知道为什么需要三次握手吗？下面就来了解一下。

　　什么客户在收到服务器的确认后，还要向服务器发送一次确认呢？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服务器，因而发生错误。

　　考虑一种情况，客户发出连接请求后，但因连接请求报文丢失而未收到确认。于是客户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。客户共发送了两个连接请求报文段，其中第一个丢失，第二个到达了服务器。没有“已失效的连接请求报文段”。

　　现假定一种异常情况。即客户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服务器。本来这是一个早已失效的报文段，但服务器收到此失效的连接请求后，就误认为是客户又一次发出一次新的连接请求。于是就向客户发出确认报文段，同意建立连接。假定不采用三次握手，那么只要服务器发出确认，新的连接就建立了。

　　由于现在客户端并没有发出建立连接的请求，因此不会理睬服务器的确认，也不会向服务器发送数据。但服务器却以为新的连接已经建立了，并一直等待客户发送数据。服务器的许多资源就这样白浪费了。

　　采用三次握手的办法可以防止上述现象的发生。例如刚才的情况下，客户不会向服务器的确认发出确认，由于服务器收不到确认，就知道客户并没有要求建立连接。

　　小编结语：

　　以上就是关于TCP的连接管理原理的相关内容，看完文章，是否对您的学习有所帮助呢？如有疑问请到课课家教育进行咨询···