三次握手(Three-way Handshake)其實就是指建立一個TCP連接時,需要客戶端和服務器總共發送3個包。
進行三次握手的主要作用就是為了確認雙方的接收能力和發送能力是否正常、指定自己的初始化序列號為后面的可靠性傳送做準備。
實質上其實就是連接服務器指定端口,建立TCP連接,并同步連接雙方的序列號和確認號,交換TCP窗口大小信息。
剛開始客戶端處于 Closed 的狀態,服務端處于 Listen 狀態。
進行三次握手:
第一次握手:客戶端給服務端發一個 SYN 報文,并指明客戶端的初始化序列號 ISN©。此時客戶端處于 SYN_SEND 狀態。首部的同步位SYN=1,初始序號seq=x,SYN=1的報文段不能攜帶數據,但要消耗掉一個序號。
第二次握手:服務器收到客戶端的 SYN 報文之后,會以自己的 SYN 報文作為應答,并且也是指定了自己的初始化序列號 ISN(s)。同時會把客戶端的 ISN + 1 作為ACK 的值,表示自己已經收到了客戶端的 SYN,此時服務器處于 SYN_REVD 的狀態。在確認報文段中SYN=1,ACK=1,確認號ack=x+1,初始序號seq=y。
第三次握手:客戶端收到 SYN 報文之后,會發送一個 ACK 報文,當然,也是一樣把服務器的 ISN + 1 作為 ACK 的值,表示已經收到了服務端的 SYN 報文,此時客戶端處于 ESTABLISHED 狀態。
服務器收到 ACK 報文之后,也處于 ESTABLISHED 狀態,此時,雙方已建立起了連接。
確認報文段ACK=1,確認號ack=y+1,序號seq=x+1(初始為seq=x,第二個報文段所以要+1),ACK報文段可以攜帶數據,不攜帶數據則不消耗序號。發送第一個SYN的一端將執行主動打開(active open),接收這個SYN并發回下一個SYN的另一端執行被動打開(passive open)。
在socket編程中,客戶端執行connect()時,將觸發三次握手。