Что такое трехстороннее рукопожатие TCP

1️⃣ Как кратко ответить

Трехстороннее рукопожатие TCP — это процесс установления соединения между клиентом и сервером в сети. Он состоит из трех шагов: клиент отправляет SYN-пакет, сервер отвечает SYN-ACK-пакетом, и клиент подтверждает соединение ACK-пакетом. Это гарантирует, что оба конца готовы к передаче данных.

2️⃣ Подробное объяснение темы

Трехстороннее рукопожатие TCP (TCP three-way handshake) — это метод, используемый для установления надежного соединения между двумя узлами в сети, обычно между клиентом и сервером. Этот процесс необходим для обеспечения надежной передачи данных, что является одной из ключевых характеристик протокола TCP (Transmission Control Protocol).

Зачем это нужно

TCP — это протокол, который обеспечивает надежную, упорядоченную и безошибочную передачу данных между приложениями. Для достижения этого TCP использует механизм установления соединения, который гарантирует, что обе стороны готовы к передаче данных и согласны с параметрами соединения, такими как начальные номера последовательностей.

Как это работает

Процесс трехстороннего рукопожатия состоит из трех основных шагов:

1. SYN (Synchronize): Клиент инициирует соединение, отправляя серверу пакет с флагом SYN. Этот пакет содержит начальный номер последовательности, который клиент будет использовать для передачи данных.

   Клиент -> Сервер: [SYN, SEQ=100]
   

   • SYN: Флаг, указывающий на запрос установления соединения.
   • SEQ=100: Начальный номер последовательности, выбранный клиентом.

2. SYN-ACK (Synchronize-Acknowledge): Сервер, получив SYN-пакет, отвечает клиенту пакетом с флагами SYN и ACK. Этот пакет содержит начальный номер последовательности сервера и подтверждает получение SYN-пакета от клиента.

   Сервер -> Клиент: [SYN, ACK, SEQ=200, ACK=101]
   

   • SYN: Флаг, указывающий на согласие установить соединение.
   • ACK: Флаг, подтверждающий получение SYN-пакета от клиента.
   • SEQ=200: Начальный номер последовательности, выбранный сервером.
   • ACK=101: Подтверждение получения следующего ожидаемого номера последовательности от клиента (SEQ+1).

3. ACK (Acknowledge): Клиент, получив SYN-ACK-пакет, отправляет серверу ACK-пакет, подтверждая получение SYN-ACK и завершение установления соединения.

   Клиент -> Сервер: [ACK, SEQ=101, ACK=201]
   

   • ACK: Флаг, подтверждающий получение SYN-ACK-пакета от сервера.
   • SEQ=101: Следующий номер последовательности, который клиент будет использовать.
   • ACK=201: Подтверждение получения следующего ожидаемого номера последовательности от сервера (SEQ+1).

Применение

Трехстороннее рукопожатие TCP используется везде, где требуется надежная передача данных, например, в веб-браузерах, почтовых клиентах и других сетевых приложениях. Оно гарантирует, что обе стороны готовы к передаче данных и согласны с параметрами соединения, что минимизирует вероятность потери данных и ошибок в передаче.