TCP 三次握手(TCP三次握手和四次挥手)
itomcoil 2025-06-15 16:59 12 浏览
概括起来,是这两个问题:
- TCP 三次握手中,客户端收到的第二次握手中 ack 确认号不是自己期望的,会发生什么?是直接丢弃 or 回 RST 报文?
- 什么情况下会收到不正确的 ack(第二次握手中的 ack) 呢?
问题解答
不卖关子,直接说这个问题,是回 RST 报文。过程如下图:
三次握手避免历史连接
当客户端连续发送多次建立连接的 SYN 报文,然后在网络拥堵的情况,就会发生客户端收到不正确的 ack 的情况。具体过程如下:
- 客户端先发送了 SYN(seq = 90) 报文,但是被网络阻塞了,服务端并没有收到,接着客户端又重新发送了 SYN(seq = 100) 报文,注意不是重传 SYN,重传的 SYN 的序列号是一样的。
- 「旧 SYN 报文」比「最新的 SYN 」 报文早到达了服务端,那么此时服务端就会回一个 SYN + ACK 报文给客户端,此报文的确认号是 91(90+1)。
- 客户端收到后,发行自己期望收到的确认号应该是 100+1,而不是 90 + 1,于是就会回 RST 报文。
- 服务端收到 RST 报文后,就会中止连接。
- 后续最新的 SYN 抵达了服务端后,客户端与服务端就可以正常的完成三次握手了。
上述中的「旧 SYN 报文」称为历史连接,TCP 使用三次握手建立连接的最主要原因就是防止「历史连接」初始化了连接。
我们也可以从 RFC 793 知道 TCP 连接使用三次握手的首要原因:
The principle reason for the three-way handshake is to prevent old duplicate connection initiations from causing confusion.
简单来说,三次握手的首要原因是为了防止旧的重复连接初始化造成混乱。RFC 给出的三次握手防止历史连接的案例图如下:
RFC 793
如果是两次握手连接,就无法阻止历史连接,那为什么 TCP 两次握手为什么无法阻止历史连接呢?
我先直接说结论,主要是因为在两次握手的情况下,「被动发起方」没有中间状态给「主动发起方」来阻止历史连接,导致「被动发起方」可能建立一个历史连接,造成资源浪费。
你想想,两次握手的情况下,「被动发起方」在收到 SYN 报文后,就进入 ESTABLISHED 状态,意味着这时可以给对方发送数据给,但是「主动发」起方此时还没有进入 ESTABLISHED 状态,假设这次是历史连接,主动发起方判断到此次连接为历史连接,那么就会回 RST 报文来断开连接,而「被动发起方」在第一次握手的时候就进入 ESTABLISHED 状态,所以它可以发送数据的,但是它并不知道这个是历史连接,它只有在收到 RST 报文后,才会断开连接。
两次握手无法阻止历史连接
可以看到,上面这种场景下,「被动发起方」在向「主动发起方」发送数据前,并没有阻止掉历史连接,导致「被动发起方」建立了一个历史连接,又白白发送了数据,妥妥地浪费了「被动发起方」的资源。
因此,要解决这种现象,最好就是在「被动发起方」发送数据前,也就是建立连接之前,要阻止掉历史连接,这样就不会造成资源浪费,而要实现这个功能,就需要三次握手。
源码分析
我说回 RST 就回 RST 吗?当然不是了,肯定得用源码证明我说的这个结论。
听到要源码分析,可能有的同学就怂了。
其实要分析我们今天这个问题,只要懂 if else 就行了,我也会用中文来表述代码的逻辑,所以单纯看我的文字也是可以的。
这次我们重点分析的是,在 SYN_SENT 状态下,收到不正确的确认号的 syn+ack 报文是如何处理的。
处于 SYN_SENT 状态下的客户端,在收到服务端的 syn+ack 报文后,最终会调用 tcp_rcv_state_process,在这里会根据 TCP 状态做对应的处理,这里我们只关注 SYN_SENT 状态。
// net/ipv4/tcp_ipv4.c
int tcp_rcv_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
{
...
int queued = 0;
...
switch (sk->sk_state) {
case TCP_CLOSE:
...
case TCP_LISTEN:
...
case TCP_SYN_SENT:
....
queued = tcp_rcv_synsent_state_process(sk, skb, th);
if (queued >= 0)
return queued;
...
}
可以看到,接下来,会继续调用 tcp_rcv_synsent_state_process 函数。
static int tcp_rcv_synsent_state_process(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
const struct tcphdr *th)
{
....
if (th->ack) {
/* rfc793:
* "If the state is SYN-SENT then
* first check the ACK bit
* If the ACK bit is set
* If SEG.ACK =< ISS, or SEG.ACK > SND.NXT, send
* a reset (unless the RST bit is set, if so drop
* the segment and return)"
*/
// ack 的确认号不是预期的
if (!after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_una) ||
after(TCP_SKB_CB(skb)->ack_seq, tp->snd_nxt))
//回 RST 报文
goto reset_and_undo;
...
}
从上面的函数,就可以得知了,客户端在 SYN_SENT 状态下,收到不正确的确认号的 syn+ack 报文会回 RST 报文。
小结
TCP 三次握手中,客户端收到的第二次握手中 ack 确认号不是自己期望的,会发生什么?是直接丢弃 or 回 RST 报文?
回 RST 报文。
什么情况下会收到不正确的 ack(第二次握手中的 ack) 呢?
当客户端发起多次 SYN 报文,然后网络拥堵的情况下,「旧的 SYN 报文」比「新的 SYN 报文」早抵达服务端,此时服务端就会按照收到的「旧的 SYN 报文」回复 syn+ack 报文,而此报文的确认号并不是客户端期望收到的,于是客户端就会回 RST 报文。
相关推荐
- 麦克斯韦方程高斯-博内-陈定理嘉当外微分斯托克斯方程之间的联系
-
一、麦克斯韦方程的外微分形式1.电磁场张量的几何表示在微分几何中,电磁场由2-形式F描述,称为电磁场强形式:其中E为电场,B为磁场,dt为时间坐标。2.麦克斯韦方程的微分形式第二式(无...
- 机器视觉(四):空域图像增强(常见的空域图像增强处理方法有哪些)
-
一、图像处理技术概述1.定义对原始获取图像进行一系列的运算处理,称为图像处理。图像处理是机器视觉技术的方法基础,包括图像增强、边缘提取、图像分割、形态学处理、图像投影、配准定位和图像特征提取等方法。2...
- 基于机器视觉的安全气囊检测系统研究
-
21世纪以来,汽车行业发展迅猛。安全气囊作为汽车的安全辅助工具,它的出现大大降低了死亡率,因而必须确保其尺寸精确,并能正常使用。对安全气囊传统的检测方法主要是借助千分表、轮廓仪等工具进行人工抽检[...
- 高斯泼溅综合指南(高斯pp)
-
高斯泼溅(GaussianSplatting)是一种表示3D场景和渲染新视图的方法,在“实时辐射场渲染的3D高斯泼溅”中引入。它可以被认为是NeRF类模型的替代品,就像当年的NeRF...
- 基于DSP和ARM的电气化铁路接触线覆冰监测系统设计
-
张学武(中铁第一勘察设计院集团有限公司,陕西西安710043)摘要:为预防接触线上的冰害事故以及为除冰融冰提供支持,设计了集成视频传输、覆冰厚度测量、导线温度测量、现场微气象采集的接触线覆冰监测系...
- OpenCV 线性滤波(opencv 线性拟合)
-
OpenCV线性滤波线性滤波图像滤波与滤波器图像滤波,指的是在尽量保留图像特征的条件下对目标图像得噪声进行抑制,是图像处理当中不可缺少的部分。平滑录播室低频增强的空间域滤波技术,它的目的有两类:一类...
- 几种典型的图像去噪算法总结(图像去噪的定义)
-
(一)高斯低通滤波去噪高斯低通滤波器(GaussianLowPassFilter)是一类传递函数为高斯函数的线性平滑滤波器。又由于高斯函数是正态分布的密度函数。因此高斯低通滤波器对于去除服从正态...
- 深度解析卷积:从原理到应用(卷积到底是什么)
-
一、卷积的基本概念卷积是一种在数学领域尤其是分析数学中占据重要地位的运算方式。它通过两个函数和来生成第三个函数。设和是上的两个可积函数,卷积的积分表达式为:。在离散情况下,卷积定义为。从...
- 基于混合高斯模型的物体成分拟合方法
-
郎波,樊一娜,黄静,王鹏(北京师范大学珠海分校信息技术学院,广东珠海519087)为了寻求代价更小、效率更高、适应性更强的图像原型表征方法,借鉴成分识别理论的观点,设计出一种更符合人类认知原...
- 30天Python 入门到精通(python入门到精通书籍)
-
以下是一个为期30天的Python入门到精通学习课程,专为零基础新手设计。课程从基础语法开始,逐步深入到面向对象编程、数据处理,最后实现运行简单的大语言模型(如基于HuggingFace...
- Python 最好用的 8 个 VS Code 扩展
-
1.PythonextensionforVisualStudioCode这个扩展是由微软官方提供的,支持但不仅限于以下功能:通过Pylint或Flake8支持代码检查在VSCo...
- Textual:为 Python 增加漂亮的文本用户界面(TUI)
-
导读:如果你的代码是用Python编写的,你应该使用Textual来帮助你编写TUI(文本用户界面)。快速入门使用TextualPython在Linux上有像TkInterdocs...
- pytest框架进阶自学系列 | 常用插件的使用
-
书籍来源:房荔枝梁丽丽《pytest框架与自动化测试应用》一边学习一边整理老师的课程内容及实验笔记,并与大家分享,侵权即删,谢谢支持!附上汇总贴:pytest框架进阶自学系列|汇总_热爱编程的通...
- ShapeNet数据集及dataset代码分析
-
1.数据集简介ShpaeNet是点云中一个比较常见的数据集,它能够完成部件分割任务,即部件知道这个点云数据大的分割,还要将它的小部件进行分割。它总共包括十六个大的类别,每个大的类别有可以分成若干个小类...
- 「教程」5 分钟带你入门 kivy(怎么学kp)
-
原创:星安果AirPythonkivy语言通过编写界面UI,然后利用Python定义一些业务逻辑,可以移植很多功能模块到移动端直接执行。下面对kivy常见用法做一个汇总。1、什么是...
- 一周热门
- 最近发表
- 标签列表
-
- ps图案在哪里 (33)
- super().__init__ (33)
- python 获取日期 (34)
- 0xa (36)
- super().__init__()详解 (33)
- python安装包在哪里找 (33)
- linux查看python版本信息 (35)
- python怎么改成中文 (35)
- php文件怎么在浏览器运行 (33)
- eval在python中的意思 (33)
- python安装opencv库 (35)
- python div (34)
- sticky css (33)
- python中random.randint()函数 (34)
- python去掉字符串中的指定字符 (33)
- python入门经典100题 (34)
- anaconda安装路径 (34)
- yield和return的区别 (33)
- 1到10的阶乘之和是多少 (35)
- python安装sklearn库 (33)
- dom和bom区别 (33)
- js 替换指定位置的字符 (33)
- python判断元素是否存在 (33)
- sorted key (33)
- shutil.copy() (33)