python
tcp为什么三次握手
一、tcp为什么三次握手
TCP为什么三次握手?
在计算机网络中,TCP(Transmission Control Protocol)是一种可靠的、面向连接的协议。在建立TCP连接时,它使用了一种被称为“三次握手”的过程。那么,为什么TCP使用三次握手呢?本文将详细解释这个问题。
了解三次握手的目的
在解释三次握手的原理之前,我们先了解一下它的目的。TCP的三次握手过程旨在确保两个通信实体(通常是客户端和服务器)能够正确地建立连接,并同步各自的初始序列号。
三次握手的过程
下面我们来详细介绍TCP的三次握手过程:
- 第一次握手(请求连接):客户端向服务器发送一个带有SYN(Synchronize Sequence Numbers)标志的TCP数据包,请求建立连接。
- 第二次握手(同意连接):服务器收到客户端发送的SYN数据包后,确认收到,并向客户端发送一个带有SYN/ACK标志的数据包作为响应。
- 第三次握手(连接建立):客户端收到服务器的SYN/ACK数据包后,向服务器发送一个带有ACK(Acknowledgment)标志的数据包,确认连接建立。
通过这个过程,客户端和服务器都确认了对方的存在,并且双方初始序列号已同步。此时,TCP连接已建立,双方可以开始进行数据的传输。
为什么要进行三次握手?
三次握手在TCP连接的建立过程中起到了至关重要的作用。下面是三次握手的几个关键原因:
- 1. 双方都能确认对方的可达性:通过第一次和第二次握手,客户端和服务器都能够确认对方处于正常工作状态,能够接收和处理数据。
- 2. 防止已失效的连接请求触发错误:如果在TCP连接中止后,客户端的最后一个连接请求数据包到达服务器,而服务器还误认为这是一个新的连接请求,这时就可能会出现错误。通过三次握手,可以避免这种情况的发生。
- 3. 避免网络延迟导致的问题:TCP使用了超时重传的机制,在连接建立过程中,如果某个握手数据包在网络中丢失或延迟到达,只要等待一段时间后重新发送即可。
- 4. 同步双方的初始序列号:在第三次握手中,客户端发送一个确认连接已建立的数据包,这个数据包中包含了客户端随机选择的初始序列号。通过这个步骤,确保了双方的初始序列号已同步,为之后的数据传输提供了准确的依据。
使用三次握手的优势
相对于只需要两次握手的连接建立过程,三次握手有以下几个优势:
- 1. 提高连接的稳定性和可靠性:通过三次握手,可以更好地确保连接的可靠性。在握手过程中,双方都能确认对方的可达性,避免了无效的连接请求。
- 2. 减少连接中断的风险:通过三次握手的过程,双方能够更好地同步初始序列号,避免了连接过程中的不一致,减少连接中断的风险。
- 3. 提供更好的错误检测能力:在建立连接的过程中,如果某个握手数据包丢失或延迟到达,TCP可以通过超时重传的机制来重新发送数据包,提高了错误检测的能力。
- 4. 支持可靠的双向通信:通过三次握手,双方可以建立可靠的双向通信通道,确保数据的准确传输。
总结
三次握手是TCP连接建立的重要过程,它确保了连接的可靠性和稳定性。通过三次握手,双方能够确认对方的可达性、避免网络延迟导致的问题、同步双方的初始序列号,从而提供了更好的错误检测能力和可靠的双向通信。由于这些优势,TCP在互联网中得到了广泛应用,成为了最常用的传输协议之一。
二、三次握手详细解释?
三次握手是指建立TCP连接时,客户端和服务器进行通信确认的过程。首先,客户端TCP发出连接请求报文段(SYN),请求与服务器TCP建立连接。服务器收到请求后回复一个确认报文段(SYN+ACK)表示接收到请求,并确认客户端TCP发送序列号的正确性。
最后,客户端回复一个确认报文段(ACK),表明对服务器的确认已经到达。三次握手完成后TCP连接正式建立,双方可以进行数据传输。这个过程是必要的,可以避免因为网络传输的延迟、拥堵等问题引发的连接失败和数据丢失。
三、怎样生动描述 TCP 的「三次握手」?
简化三次握手流程
从图片可以得到
三次握手可以简化为:
C发起请求连接
S确认,也发起连接
C确认
我们再看看每次握手的作用:
第一次握手:S只可以确认 自己可以接受C发送的报文段
第二次握手:C可以确认 S收到了自己发送的报文段,并且可以确认 自己可以接受S发送的报文段
第三次握手:S可以确认 C收到了自己发送的报文段
总结:三次握手,对于每一方来说,可以确认两个信息:
1.确认 自己可以接受对方发来的报文段
2.确认 对方收到了自己的报文
一旦这两个得到确认,连接就建立起来了,后面才开始传送数据
---------------------------------------------------------------------------------------
关于为什么要三次握手,大家从握手过程也可以看得出。不过书上是这样的解释:
谢希仁的《计算机网络》说:防止 已失效的连接请求报文段突然又传给server
“已失效的连接请求报文段”的产生在这样一种情况下:client发出的第一个连接请求报文段并没有丢失,而是在某个网络结点长时间的滞留了,以致延误到连接释放以后的某个时间才到达server。本来这是一个早已失效的报文段。但server收到此失效的连接请求报文段后,就误认为是client再次发出的一个新的连接请求。于是就向client发出确认报文段,同意建立连接。假设不采用“三次握手”,那么只要server发出确认,新的连接就建立了。由于现在client并没有发出建立连接的请求,因此不会理睬server的确认,也不会向server发送ack包。(此时因为client没有发起建立连接请求,所以client处于CLOSED状态,接受到任何包都会丢弃,谢希仁举的例子就是这种场景)但server却以为新的运输连接已经建立,并一直等待client发来数据。这样,server的很多资源就白白浪费掉了。采用“三次握手”的办法可以防止上述现象发生。例如刚才那种情况,client不会向server的确认发出确认。server由于收不到确认,就知道client并没有要求建立连接。
参考:
计算机网络 (豆瓣)tcp为什么要三次握手,而不能二次握手?四、为什么需要理解TCP三次握手?
最近面试了很多QA测试工程师,作为面试官的时候也会经常问道TCP三次握手,当然不会直接让面试者背书把通篇RFC讲出来,更多的是希望从理解出发,面试了很多人,每个人对TCP/IP协议理解不同,回答出的效果也不同,无论是程序员还是测试人员,TCP的三次握手是最基本的常识问题,之所以被问道的次数很多,我认为有以下几个原因:
适用性强:
只要接触网络的人多多少少都会接触到TCP三次握手,从我的经验来看,刚毕业的大学生和工作很久的老员工都能回答出TCP三次握手的过程,类似于相声这个行业一样,是个人都能说话,关键是细节掌握的程度不一样,作为面试官通过三次握手细节就能了解到面试者对于TCP/IP协议掌握的程度,也就能判断出面试者的基本能力。
扩展性强:
接上一个理由,通过TCP三次握手描述后,面试官会根据你的回答效果和内容,扩展性的问你更多问题来考量你对协议细节的理解,也能通过这些扩展问题,知道你的工作习惯和思路,比如说我经常在问完三次握手后,还问一些其他问题:
- 三次握手为什么能保证TCP连接的可靠性?
- 为什么TCP建连需要三次握手,而断连需要四次挥手?
- 三次握手中,TCP报文头会发生什么变化?
有些人无法回答出这些扩展问题时,往往会表现出不同的反馈效果,有的人会老实坦白自己没有理解,有些人会讲讲自己的想法和思路,有些人则会记录一下这些问题,希望能解释清楚并且反馈,无论是怎样的回答和处理,只要面试官赞同你的想法,一定会对面试成绩有所帮助。
涵盖行业广:
甭管您是做路由交换、安全防火墙、WEB开发、负载均衡,形式多样的网络产品都能和TCP扯上点关系,网络就这么大,流量就这么多,OSI七层模型中纵观全场,传输层就这俩协议TCP和UDP,TCP作为开场老大哥,不问问你连接怎么建立起来的,接下来还怎么聊?
五、如何理解 TCP 三次握手原理?为什么需要三次握手,而不是二次或者四次?
A:我是A,B你能听见我说话吗?
B:我是B,我能听见你说话,A你能听见我对你的回应吗?
A:B你好,我听见你的回应了
六、TCP是三次握手的?
TCP握手协议:在TCP/IP协议中,TCP协议提供可靠的连接服务,采用三次握手建立一个连接。1、第一次握手:建立连接时,客户端发送syn包(syn=j)到服务器,并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认;
SYN:同步序列编号(SynchronizeSequenceNumbers)2、第二次握手:服务器收到syn包,必须确认客户的SYN(ack=j+1),同时自己也发送一个SYN包(syn=k),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态;
3、第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED状态,完成三次握手。完成三次握手,客户端与服务器开始传送数据。
七、http三次握手底层原理?
三次握手原理:
第一次握手:1代表客户端发送服务端的数据包,包括随机数seq,请求建立连接syn标识(syn=1)
第二次握手:2代表服务端通过syn标识知道有人需要建立连接,所以发送数据包,数据包包括ack=1,ack numbe=客户端的随机数seq+1,syn=1,以及服务端自己随机产生的随机数seq,
第三次握手:3代表客户端接受到2中的数据包,检查ack numbe是否正确,即第一次发送的随机数seq+1,以及位码ack是否为1,若正确,客户端会再发送ack number=(服务端的seq+1),ack=1,服务端收到后确认seq值与ack=1则连接建立成功。
八、ftp会建立三次握手吗?
答案:FTP 不会建立三次握手。
解释:FTP(文件传输协议)是一种基于 TCP/IP 协议族的应用层协议,主要用于在网络上进行文件传输。与 TCP 协议不同,FTP 协议在数据传输过程中并不使用三次握手(Three-way Handshake)来建立连接,而是直接使用 TCP 协议的连接。当 FTP 客户端与 FTP 服务器建立连接时,它们之间会建立一个可靠的 TCP 连接,然后使用该连接进行文件传输。
内容延伸:
1. FTP 协议在文件传输过程中主要使用两个端口,分别是 21 端口(用于控制连接)和 22 端口(用于数据连接)。在传输文件之前,客户端与服务器需要先建立一个控制连接,以便在传输过程中发送控制命令。
2. FTP 传输文件的方式有主动模式(PORT)和被动模式(PASV)。主动模式下,客户端向服务器发送一个 PORT 命令,请求服务器建立一个与客户端相连的数据连接;被动模式下,客户端向服务器发送一个 PASV 命令,服务器收到命令后随机打开一个高端口与客户端建立数据连接。
3. FTP 传输过程中可能涉及多个数据连接,例如在主动模式下,客户端与服务器之间可能会建立两个数据连接,分别用于接收和发送数据。这些数据连接都是在 TCP 连接的基础上建立的,而 TCP 连接的建立过程是使用三次握手的。
九、关于TCP三次握手和报文?
三次握手过程中,只有发起方的第一次请求报文中ACK位是0,后续所有报文ACK位都是1。ACK位被设置为1,就是对收到的报文进行确认的,表示收到了对方的报文。 之所以只进行三次握手,是出于效率问题。不可能在通信前,对连接状况进行无限制的确认,记得学这个知识点时,看了一本课外书,是讲红军和蓝军协同的问题。 红军和蓝军想消灭同一波敌人,但是单凭他们一个军队的力量都不足以消灭这波敌人,因此他们想到了一起合作,于是红军向蓝军发了一封电报,内容是约定好早上8点一起向敌军进攻,由于他们不确定蓝军是否一定能收到电报,所以只有收到蓝军的回复之后才会进行进攻,而蓝军也是同样的想法,因为他们不确定红军一定能收到自己的回复而在约定好的时间发动进攻,所以他们只有收到红军的回复后才发动进攻…… 问怎样才能保证这次战役一定胜利呢? 答案是不可能的,因为双方都对于自己发出的消息对方是否一定接收得到存在质疑,所以,这样的通信将一直进行下去,那么有什么好方法解决这种现状呢?一种方法就是提前约定好,在几次通信之后,就发动进攻,而不是一直继续下去。 另外,学习三次握手,一定要知道SYN位和ACK位的状态,还有就是SEQ序列号变化。
十、什么是TCP连接三次握手?
在TCP/IP协议中,TCP协议提供可靠的连接服务,采用三次握手建立一个连接。 第一次握手:建立连接时,客户端发送syn包(syn=j)到服务器,并进入SYN_SEND状态,等待服务器确认;SYN:同步序列编号(Synchronize SequenceNumbers)。 第二次握手:服务器收到syn包,必须确认客户的SYN(ack=j+1),同时自己也发送一个SYN包(syn=k),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态; 第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED状态,完成三次握手。
热点信息
-
在Python中,要查看函数的用法,可以使用以下方法: 1. 使用内置函数help():在Python交互式环境中,可以直接输入help(函数名)来获取函数的帮助文档。例如,...
-
一、java 连接数据库 在当今信息时代,Java 是一种广泛应用的编程语言,尤其在与数据库进行交互的过程中发挥着重要作用。无论是在企业级应用开发还是...
-
一、idea连接mysql数据库 php connect_error) { die("连接失败: " . $conn->connect_error);}echo "成功连接到MySQL数据库!";// 关闭连接$conn->close();?> 二、idea连接mysql数据库连...
-
要在Python中安装modbus-tk库,您可以按照以下步骤进行操作: 1. 确保您已经安装了Python解释器。您可以从Python官方网站(https://www.python.org)下载和安装最新版本...