计算机网络-FastOpen如何解决三次握手的延迟问题

1. 什么是 TFO（TCP Fast Open ）

• TFO 是一种提高 TCP 传输效率的办法。
• 其技术方案依然建立在标准的三次握手的基础上，只是在第三次握手之前就开始数据传输，因此能够提高效率。
• 常常用于频繁建立短连接的场景当中，用以提升连接阶段的数据传输效率。

2. TFO 的原理

• 客户端和服务端建立连接之后，客户端会存放服务端的 TCP Cookie，是一种看上去很像 Cookie 的凭证。
• 借助 TCP Cookie， 客户端再次和服务端建立连接之后，在第一次握手的阶段，就能够通过 TCP Cookie 确定客户端身份，因此，可以在第一次握手之后就进行数据传输，不必等待三次握手全部结束。

3. TCP Cookie 的机制

• TCP Cookie 是 TFO 技术中的一个核心概念
• 首次连接：在客户端首次与服务端建立标准的 TCP 连接时，服务端生成一个 TCP Cookie 发送给客户端。这个 Cookie 是基于一系列参数（如服务端的密钥、客户端IP地址等）计算得出的，确保了每个 Cookie 的唯一性和安全性。
• 存储 Cookie：客户端收到 TCP Cookie 后将其存储起来，用于后续的连接请求。
• 再次连接：当客户端需要再次与服务端建立连接时，它会在发送的SYN包中携带之前存储的 TCP Cookie。
• 身份验证：服务端接收到带有 TCP Cookie 的 SYN 包后，会验证这个 Cookie 的有效性。服务端通过比较客户端发送的 Cookie 与自己根据相同算法和密钥计算出的 Cookie 是否一致，来确认客户端的身份。这个过程不需要额外的往返通信，因此大大减少了连接建立的时间。
• 数据传输：一旦 TCP Cookie 验证通过，服务端就认为这个连接是可信的，第一次握手的时候就可以携带数据。