TCP スリーウェイ ハンドシェイクの仕組み

TCP スリーウェイ ハンドシェイクは、TCP 接続を確立するための重要な手順です。このプロセスでは、3 つのメッセージ セグメントの対話を通じて、クライアントとサーバーが互いの ID と通信能力を確認し、それによって信頼性の高い接続を確立します。このメカニズムにより、データ送信の信頼性と整合性が保証されますが、時間のオーバーヘッドも生じるため、実際のアプリケーションではこの点を考慮して最適化する必要があります。

TCP スリーウェイ ハンドシェイクは、TCP 接続を確立するプロセスであり、その動作原理は次のとおりです。ハンドシェイク: クライアント サーバーは、1 に設定された SYN (同期) フラグ ビットとクライアントの初期シーケンス番号 Seq を含む接続要求セグメントを送信します。これは、クライアントがサーバーとの接続を確立したいことを示します。送信が完了すると、クライアントは SYN_SENT 状態になり、サーバーからの確認を待ちます。

2 回目のハンドシェイク: サーバーがクライアントの接続要求を受信した後、接続に同意した場合は、確認メッセージ セグメントをクライアントに送信します。このメッセージセグメントでは、SYN フラグも 1 に設定され、ACK (確認応答) フラグも 1 に設定されます。確認番号 Ack は、クライアントの初期シーケンス番号 Seq 1 であり、クライアントの接続要求が受信されたことを示します。さらに、サーバーは独自の初期シーケンス番号 Seq も生成し、クライアントに送信します。このようにして、クライアントは、サーバーが接続要求を受信し、サーバーが通信する準備ができていることを確認します。送信が完了すると、サーバーは SYN_RECV 状態に入ります。
1. 3 番目のハンドシェイク: サーバーから確認メッセージ セグメントを受信した後、クライアントは確認メッセージ セグメントをサーバーに再度送信します。このメッセージでは、ACK フラグ ビットが 1 に設定され、確認番号 Ack がサーバーの初期シーケンス番号 Seq 1、サーバーの確認メッセージ セグメントが受信され、データ送信の準備ができていることを示します。このようにして、サーバーはクライアントが通信する準備ができていることも確認します。送信が完了すると、クライアントとサーバーの両方が ESTABLISHED 状態に入り、TCP 接続が正常に確立され、双方がデータの送信を開始できることを示します。
3. これら 3 つのハンドシェイクを通じて、クライアントとサーバーの両方が互いの ID と通信能力を確認し、それによって信頼性の高い接続を確立できます。これは、データ送信の信頼性と整合性を確保するための TCP プロトコルの重要なメカニズムの 1 つでもあります。同時に、ハンドシェイクごとにメッセージセグメントの送受信が必要となるため、一定の時間的オーバーヘッドも発生するため、実際のアプリケーションでは状況に応じてトレードオフや最適化を行う必要があります。

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