【408】关于TCP的初始序号

问题描述：TCP是否可以选择相同的初始序列号

对这一问题，王道书的解释是主机A与主机B若采用相同的初始序号，在频繁连接断开的情况下，主机B可能在与主机A新的TCP连接中接收到旧的报文段，导致数据的接收错误，因此必须采用不同初始序号。

但是，众所周知，TCP在连接断开的时候需要进行四次挥手，其中TIME_WAIT状态等待2MSL使所有旧报文段从网络中消失，因此从这一角度来说，TCP应可以选择相同的初始序号。

但在实际应用中，依据网络状况，TCP并不能保证每次连接都能通过四次挥手来正常关闭连接，所以在这种情况下，王道的解释是对的，在不能四次挥手断开连接的时候，是有可能收到旧报文段的。

总结：TCP在应用中需采用随机初始序列号

1. 可能接收到旧报文段导致数据接收错误
2. 出于安全性的考虑，比如黑客攻击，使用不同的初始序列能够提高TCP的安全性

补充：

初始序列号如何设置

• RFC793 初始化序列号 ISN 随机生成算法：ISN = M + F(localhost, localport, remotehost, remoteport)。M是一个计时器，这个计时器每隔4毫秒加1。F 是一个 Hash 算法，根据源IP、目的IP、源端口、目的端口生成一个随机数值。

• MD5算法

以下内容来自：https://blog.youkuaiyun.com/qq_38988226/article/details/117417330

TCP 引入序号机制原因如下：

• 保证接收端数据有序接收；
• 可以根据序号判断是否以前接收过该数据，用于去除重复；
• 判断数据的合法性；
• 序号机制结合 ACK 可以完成数据重传。

不可以从 0 开始确定序号，原因如下：

防止黑客知道序列号后伪造数据包制造攻击；

TIME_WAIT 主要有以下两个作用：

• 可靠实现 TCP 连接关闭；

假设 TCP 四次挥手中最后一次挥手 ACK 传输失败，那么服务器端则会重传 FIN ，预留 TIME_WAIT
时间则可以保证客户端收到重传的 FIN 。

• 保证该连接的持续时间所产生的报文段都从网络中消失，不会影响到下一连接。

TIME_WAIT 长度为 2MSL 原因如下：

MSL 是一个网络层数据报能在网络中存在的最长时间，考虑到 TIME_WAIT 作用1，在最坏情况下 , 客户端最后一次挥手ACK（失败的挥手） 加上服务端重传 FIN 的时间也不会超过 2MSL，因此采用 2MSL 作为 TIME_WAIT 时间能尽量保证TCP 连接可靠关闭。