TCP为什么是三次握手?两次、四次握手不行吗?

蔚可云

2021-04-29 18:41
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TCP协议需要经过三次握手,才能建立连接,而像SCTP协议,则必须经过四次握手,才能建立连接。不禁我们要问了,为什么TCP不是两次握手,或者四次握手来建立连接呢?

TCP是一种可靠的传输控制协议,它必须做到两点,一是保证数据的可靠传输,二是尽可能提高传输效率,三次握手正是为了做到这两点才出现的。

可靠性的实现

假设A、B双方欲建立TCP连接。

首先,由操作系统随机选取一个32位序列号,假设A的初始序列号为1000,接着对所要发送的数据进行编号,1001,1002,1003...

A会把初始序列号ISN告诉给B,让B知道,什么样的编号数据是合法的,什么样的编号数据是非法的,比如接收到一个编号999的数据,那就是非法的。

B也会对A每一个编号数据进行确认,如果收到编号为2001,1001-2000说明有1000个字节已经安全到达。

同理,B也会进行类似的操作。如果B的初始序列号ISN为2000,B也会开始编号2001,2002,2003...

B再将初始序列号ISN告诉A,A同样可以确认B发送了多少个字节,这些数据合不合法。

通过以上步骤,不难发现,TCP协议握手的本质是通信双方数据原点的序列号,从而实现可靠性。

传输效率

实现数据可靠传输,为什么刚好需要三次握手呢?如果两次握手,行不行?

两次握手:

1.A发送同步信号SYN+A的初始序列号

2.B发送同步信号SYN+B的初始序列号+B的ACK序列号

两次握手会产生一个问题,B没办法知道A是不是已经接收了自己的同步信号。一旦这个同步信号丢了,A和B就B的初始序列号将无法达成一致。

显然,两次握手是不可取的。

那么四次握手又如何呢?

1.A发送同步信号SYN+A的初始序列号

2.B确认收到A的同步信号,并记录A的ISN到本地,命名B的ACK序列号

3.B发送同步信号SYN+B的初始序列号

4.A确认收到B的同步信号,并记录B的ISN到本地,命名A的ACK序列号

显然,并不需要四个步骤,2和3和可以合并,提高连接的速度和效率。

TCP协议需考虑到可靠性和传输效率,明白了这一点,我们也就明白了为什么只能是三次握手,而不是两次或者四次了。

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