计算机网络原理：建立初始连接的方法

在初始连接建立的过程中，也须注意不可靠的网络服务和迟到分组的影响。一般情况下，双方通过两次交换有关连接的请求和应答的控制报文来建立连接，例如，利用CallRequest和Call Accepted报文的交换过程。

现在把这类请求和应答都记为RFC（Request For Connection），RFC1表示请求，RFC2表示对请求的肯定应答，REJECT表示拒绝。用这种表示方法，上述连接过程如图6.3.2所示。

图6.3.2　两次握手

在此过程中，只要两步就可以确定连接是否可以建立，故这种方法称为“两次握手”法。当然，此例中是默认双方的初始顺序号都有一个固定的值（例如0），但即使采用Tomlinson法中的不定初始顺序号，“两次握手”法也可以将双方的初始顺序号同时进行交换，其过程如图6.3.3所示。

图6.3.3　两次握手交换初始顺序号

在十分可靠的网络中，例如A1型，这种两次握手方法可以工作得很好。但在不那么可靠的网络中，发出的RFC可能丢失或迟到，从而就可能对初始连接过程产生干扰。如果RFC1和RFC2在传送时都可能丢失，则可以用定时器计时并在一定时间后重发来防止这种干扰。重发的结果可能使子网中有两个同样目的地同样内容的报文，所以一旦连接建立，就应该忽略掉这些报文副本，因为如某些副本保留到了下次连接建立时以迟到分组的形式出现，就可能造成影响，如图6.3.4所示。

图6.3.4　两次握手对付不了迟到分组

解决这个问题的方法是双方都明确地回复对方的RFC和序号。这个过程被称为“三次握手法”，这也是由Tomlinson提出的。在正常情况下，经过三次交换就可以确定本次连接是否正确。三次握手法的工作过程如图6.3.5所示。(www.xing528.com)

图6.3.5　三次握手法

现来分析一下存在迟到的连接请求控制分组时，三次握手法的工作过程。假设第一个报文是来自一个关闭了连接的迟到分组，因其没有准确的发出时间，故用“…”表示；B对它的反应是发出一个应答报文RFC2，以核实A是否确已发出了请求；当A发出REJECT拒绝时，B才发现被迟到的RFC1所欺骗，于是放弃这次连接。其工作过程如图6.3.6所示。

图6.3.6　三次握手处理迟到RFC1

最坏的情况是一个迟到的RFC1和它的应答RFC2在子网内到处游动。若此时B得到了一个迟到RFC1并且应答了它，而另一个迟到的Data又应答了B，但由于所用的顺序号不统一，于是只得放弃连接，其过程如图6.3.7所示。

所以，三次握手法可以应付迟到报文分组的种种干扰。

妥善地终止一个连接虽比建立一个新的连接容易，但也须处理丢失关闭请求或应答的情况，以及迟到的此类报文分组，都要明确地回答对方的关闭请求。为此，可在请求及应答中加有序号，即在关闭请求中有最后一个数据单位的序号加1的序号，而在应答中有关闭请求中的序号。即使如此，仍有可能因丢失应答而造成一方永不关闭，为此还要采取其它的手段，如多次重发关闭请求等。

图6.3.7　三次握手法处理迟到RFC1和RFC2的应答