面试题：网络编程：TCP三次握手过程中，每一次握手携带的主要信息有哪些，以及这些信息的作用是什么

Question

请详细阐述TCP三次握手过程中，第一次握手（客户端发送SYN包）、第二次握手（服务器端发送SYN + ACK包）、第三次握手（客户端发送ACK包），每个包所携带的主要信息，并且说明这些信息在建立连接过程中起到了怎样的作用。

Answer 1

第一次握手（客户端发送SYN包）

• 主要信息：
  • SYN（同步序列号）：这是一个标志位，表明此包用于同步连接。同时会携带一个随机生成的初始序列号（Initial Sequence Number，ISN），记为 seq=x。
• 作用：
  • 客户端通过发送SYN包，向服务器表明自己想要建立连接的意愿。服务器接收到该包后，就知道客户端打算与它进行通信。随机生成的初始序列号 x 为后续数据传输的序列号计数提供了起始点，用于保证数据传输的有序性和准确性。

第二次握手（服务器端发送SYN + ACK包）

• 主要信息：
  • SYN：同样是同步标志位，携带服务器端随机生成的初始序列号，记为 seq=y。
  • ACK：确认标志位，确认号 ack=x+1。表示服务器已经收到客户端的SYN包，并且期望下一次接收到序号为 x+1 的数据。
• 作用：
  • SYN 标志位及序列号 y，告知客户端服务器也准备好建立连接，并给出自己的初始序列号，用于后续数据传输的计数。ACK 及确认号 x+1，是对客户端第一次握手SYN包的确认，让客户端知道服务器已正确接收其连接请求，且为后续数据传输的确认提供基础。

第三次握手（客户端发送ACK包）

• 主要信息：
  • ACK：确认标志位，确认号 ack=y+1。
  • 序列号：seq=x+1（这里的序列号 x+1 是基于第一次握手中客户端的初始序列号 x 递增的）。
• 作用：
  • ACK 标志位及确认号 y+1，告知服务器客户端已收到服务器的SYN + ACK包，并且确认服务器的初始序列号 y。序列号 x+1 表明客户端开始使用从初始序列号递增后的序号进行数据传输，至此，TCP连接建立完成，双方都确认对方已准备好，可以开始正式的数据传输。