04 | TCP三次握手：怎么使用套接字格式建立连接？
盛延敏
该思维导图由 AI 生成，仅供参考
你好，我是盛延敏，这里是网络编程实战第 4 讲，欢迎回来。
在上一讲里我们介绍了 IPv4、IPv6 以及本地套接字格式，这一讲我们来讲一讲怎么使用这些套接字格式完成连接的建立，当然，经典的 TCP 三次握手理论也会贯穿其中。我希望经过这一讲的讲解，你会牢牢记住 TCP 三次握手和客户端、服务器模型。
让我们先从服务器端开始。
服务端准备连接的过程
创建套接字
要创建一个可用的套接字，需要使用下面的函数：
domain 就是指 PF_INET、PF_INET6 以及 PF_LOCAL 等，表示什么样的套接字。
type 可用的值是：
SOCK_STREAM: 表示的是字节流，对应 TCP；
SOCK_DGRAM： 表示的是数据报，对应 UDP；
SOCK_RAW: 表示的是原始套接字。
参数 protocol 原本是用来指定通信协议的，但现在基本废弃。因为协议已经通过前面两个参数指定完成。protocol 目前一般写成 0 即可。
bind: 设定电话号码
创建出来的套接字如果需要被别人使用，就需要调用 bind 函数把套接字和套接字地址绑定，就像去电信局登记我们的电话号码一样。
调用 bind 函数的方式如下：
我们需要注意到 bind 函数后面的第二个参数是通用地址格式sockaddr * addr。这里有一个地方值得注意，那就是虽然接收的是通用地址格式，实际上传入的参数可能是 IPv4、IPv6 或者本地套接字格式。bind 函数会根据 len 字段判断传入的参数 addr 该怎么解析，len 字段表示的就是传入的地址长度，它是一个可变值。
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本文详细介绍了TCP连接建立的关键过程，以及在服务器端和客户端之间如何使用套接字格式建立连接。在服务器端，通过创建套接字、绑定地址和端口、监听客户端连接请求，并通过accept函数接受连接，完成了连接的建立。而客户端则通过创建套接字并调用connect函数向服务器端发起连接请求。文章还解释了connect函数的构建和TCP三次握手的过程，帮助读者理解了TCP连接建立的基本原理和实现过程。此外，还提出了两道思考题，引发读者对非阻塞调用套接字和客户端调用bind函数的思考。整体而言，本文以清晰的语言和详细的示例，帮助读者快速了解TCP连接建立的过程和相关技术特点。
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疾风知劲草之前看过一些文章解释，为什么tcp建立连接需要三次握手，解释如下 tcp连接的双方要确保各自的收发消息的能力都是正常的。 客户端第一次发送握手消息到服务端， 服务端接收到握手消息后把ack和自己的syn一同发送给客户端，这是第二次握手， 当客户端接收到服务端发送来的第二次握手消息后，客户端可以确认“服务端的收发能力OK，客户端的收发能力OK”，但是服务端只能确认“客户端的发送OK，服务端的接收OK”， 所以还需要第三次握手，客户端收到服务端的第二次握手消息后，发起第三次握手消息，服务端收到客户端发送的第三次握手消息后，就能够确定“服务端的发送OK，客户端的接收OK”， 至此，客户端和服务端都能够确认自己和对方的收发能力OK，，tcp连接建立完成。作者回复: 赞
2019-08-0917208
阿卡牛这个问题的本质是, 信道不可靠, 但是通信双发需要就某个问题达成一致. 而要解决这个问题, 无论你在消息中包含什么信息, 三次通信是理论上的最小值. 所以三次握手不是TCP本身的要求, 而是为了满足"在不可靠信道上可靠地传输信息"这一需求所导致的作者回复: 赞。
2019-08-09492
leesper思考题1：非阻塞调用的场景就是高性能服务器编程！我所有的调用都不需要等待对方准备好了再返回，而是立即返回，那么我怎么知道是否准备好了？就是把这些fd注册到类似select或者epoll这样的调用中，变多个fd阻塞为一个fd阻塞，只要有任何一个fd准备好了，select或者epoll都会返回，然后我们在从中取出准备好了的fd进行各种IO操作，从容自然 ^o^作者回复: 赞，下面的内容会讲到这部分了
2019-08-1954- 鱼向北游关于三次握手 几句话解释清楚 1.信道不安全 保证通信需要一来一回 2.客户端的来回和服务端的来回 共四次 这是最多四次 3.客户端的回和服务端的来合并成一个，就是那个sync k ack j+1 4.这样就是三次握手
作者回复: 很清楚，很简洁。
2019-09-0249 
eddy有个问题, 一次面试中遇到的, 客户端的第三次应答, 服务器没有收到, 然后客户端开始发消息给服务器, 这时候服务器和客户端的表现是什么? 客户端会收到什么返回?作者回复: 客户端发的消息是什么?如果三次应答服务器没有收到，服务器端连接没有建立，客户端误认为建立了，发送的报文应该会被设置为连接RST。
2020-01-09529
钱学完这节，感觉TCP的三次握手机制，更明白了一些，相信此生都会记得，养成了翻评论的习惯，感觉有些同学的解释比老师的还要通俗易懂。 我的小结如下，假设只有客户端C和服务端S，两台机器： 1：啥是TCP的三次握手机制？ TCP的三次握手机制，是C和S使用TCP协议进行通信，他们在正式建立链接前，先进行了三次简单的通信，只有这三次简单的同学成功了，才建立正式的连接，之所以说是简单的通信，因为这三次通信发送的消息比较简单，就是固定格式的同步报文和确认报文 2：TCP的三次握手机制的目的是啥？ TCP协议的设计目标之一，就是保证通信信道的安全，而TCP的三次握手机制就是用于确认信道是否安全的手段之一，确认信道安全，最基本的首先要确认C和S都具备信息首发的能力吧！也就是C要确定S能收发信息，S要确定C能收发信息，咋确认呢？那就发送一条消息实验一下呗！所以，就有了TCP的三次握手机制，TCP的三次握手机制的核心目标就是要确认C和S之间的通信信道是安全的。 3：为啥是三次？ 按道理来讲，C要确认S是否能够正确的收发消息，需要发生一条消息给S，然后接收到S的一条确认收到的消息才行，这一来一回就是两条消息。同理，S要确认C是否能够正确的收发消息，也需要这么玩。这样就需要两趟一来一回，总共需要四次通信，其实这么玩思维上一点负载都是没有的自然而然。 不过只是为了确认C和S能否正常通信的话，就如此设计，被聪明一看到就会骂傻X，人类孜孜不倦所追求是更快、更高、更强，计算机世界中这种追求更加的强烈，将S的确认收到C发送的消息和S能正常发生的消息一次性的都发给C岂不是更好，虽然增加了点消息的内容，但是相对于消息的传输消耗而言还是非常少的，而且从整体消耗上看，是减少了一次通信的过程，性能想必会更好。 很明显一次握手、两次握手都确认不了C和S的收发消息的能力是否OK。三次握手是比较简洁有效的方式，大于三次之上的握手机制也可以确认C和S是否能够正常通信，不过有些浪费资源了，毕竟三次就能搞定的事情，没必要搞三次至少，毕竟对于性能的追求我们是纳秒必争的。作者回复: 🐂。
2019-11-2014
rongyefengLinux内核2.2之后，socket backlog参数的形为改变了，现在它指等待accept的完全建立的套接字的队列长度，而不是不完全连接请求的数量。 不完全连接的长度可以使用/proc/sys/net/ipv4/tcp_max_syn_backlog设置。 老师，这里你讲的backlog是未完成连接的队列，是不是有误？作者回复: 我查看了一下资料，在Linux中backlog确实表示的是已完成(ESTABLISHED)且未accept的队列大小。而FreeBSD的实现是不同的，已经勘误修改。
2020-05-14411
dan"请问能听见吗""我能听见你的声音，你能听见我的声音吗" A先对B：你在么？我在的，我发一个消息看你能不能收到，我发J； B收到后，回答：我收到了你发的J，你的发送和我的接收功能正常,回你J+1;并且，我给你发个消息K，看我的发送和你的接收是否正常？ A收到后，回答：我收到了你发的J+1和K，我回你K+1，告诉你的发送和我的接收正常； 通过前2次，表明：起点的发送和终点的接收，功能正常； 通过后2次，表明：终点的发送和起点的接收，功能正常； 由此保证：双方可以发送和接收对方的信息。作者回复: 解说的非常形象，点赞。
2020-03-058
Arthur.LiSYN：建立连接 FIN：关闭连接 ACK：响应 PSH：有DATA数据传输 RST：连接重置作者回复: 👍
2020-04-027
weeeee老师好，有一个问题想请教您一下 服务器端的连接进入ESTABLISHED 状态，课程上说的是accept返回后才进入，但是我自己实验发现只要客户端发送ack后，也就是第三次握手完成就进入了ESTABLISHED 状态，和accept没有关系，请问一下老师是我哪里理解错了吗？作者回复: 我的理解是accept之后会返回三次握手成功进入ESTABLISHED状态的连接，确实是先进入ESTABLISHED状态，然后从accept返回
2019-08-1327
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