360服务端开发工程师面试题：TCP的三次握手

TCP是面向连接的协议。运输连接是用来传送TCP报文的。TCP运输连接的建立与释放是每一次面向连接的通信中必不可少的过程。因此，运输连接就有三个阶段，即连接建立、数据传送、连接释放。

在TCP连接建立过程中要解决以下几个问题：

（1）要使每一方能够确知对方的存在。

（2）要允许双方协商一些参数（如最大窗口值、是否使用窗口扩大选项和时间戳选项及服务质量等）。

（3）能够对运输实体资源（如缓存大小、连接表中的项目等）进行分配。

TCP连接的建立采用客户服务器方式。主动发起连接建立的进程叫做客户。被动等待连接建立的应用进程叫做服务器。

TCP建立连接的过程叫做握手，握手需要在客户和服务器之间交换三个TCP报文段。

假定A主机运行的是TCP客户程序，而B运行TCP服务器程序。最初两端的TCP进程都处于CLOSED（关闭）状态。在本例中，A主动打开连接，而B被动打开连接。

一开始，B的TCP服务器进程先创建传输控制块TCB，准备接受客户进程的连接请求。然后服务器进程就处于LISTEN（收听）状态，等待客户进程的连接请求，如有，即作出响应。

A的TCP客户进程也是首先创建传输控制块TCB，然后在打算建立TCP连接时，向B发出连接请求报文段。这时首部中的同步位SYN=1，同时选择一个初始序号seq=x，TCP规定，SYN报文段（即SYN=1的报文段）不能携带数据，但要消耗掉一个序号。这时，TCP客户进程进入SYN-SENT（同步已发送）状态。

B收到连接请求报文段后，如同意建立连接，则向A发送确认，在确认报文段中应把SYN位和ACK位都置1，确认号是ack=x+1，同时也为自己选择一个序号seq=y，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服务器进程进入SYN-RCVD（同步收到）状态。

TCP客户进程收到B的确认之后，还要向B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的标准规定，ACK报文段可以携带数据，但如果不携带数据则不消耗序号。在这种情况下，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，A进入ESTABLISHED（已建立连接）状态。

当B收到A的确认后，也进入ESTABLISHED状态。

以上的连接建立过程叫做三报文握手。