TCP 建连为什么这么慢

HTTP 基于 TCP，TCP 面向连接。建立连接才能传输内容，这通常在日常开发中不易察觉，但对新用户场景、着陆页等有较大影响。图示中，TCP部分为常说的建连时间，包括SSL握手时间，后续提及的建连时间也指此段。RTT（往返时延）是发送端发送数据至接收端确认 ACK 的时间，一般由物理距离和网络路径决定。一个 RTT 通常接近 Ping 测试中显示的时间。TCP 连接建立通过三次握手完成，耗时一个 RTT。若不考虑 SSL 握手时间，建连仅影响 HTTP 协议。HTTPS 需额外考虑 SSL 握手时间，后续文章会详述。

动手实验：使用 WireShark 抓取一次 HTTP 请求，观察建连过程。可以看到，发起 seq 到收到 ACK（经过 1 RTT）后，客户端直接发送 GET 请求。优化建连时间，测试页面加载性能。页面 JavaScript 文件及后续 fetch 请求的 DNS + Connect + SSL 时间较长，因域名不同需重新解析，导致额外建连（包括 SSL 握手），fetch 请求耗时约 500ms。

为解决此问题，Chrome 引入 Preconnect，允许提前建立连接。在页面中加入相关代码，告知浏览器提前建立连接。这样，在 JS 加载后，fetch 请求开始前，连接已建立，提前进行了 DNS 解析。连接复用，不使用 Preconnect 时，同一连接可减少额外连接次数。域名收拢，HTTP 1 时代优化分散域名以并行加载，HTTP 2 普及后，连接复用减少额外连接成本。尽可能将域名收拢，减少建连耗时。IP 收拢，同一 IP 时，可复用连接，尽管需额外解析 DNS。全站加速技术可帮助减少连接建立。

理解连接建立为何耗时，三次握手确保数据传输的顺序和完整性。TCP 包序号（Sequence Number）在接收端重组传输包内容，确认不丢包。握手同步 ISN（Initial Sequence Number），避免序列冲突。不能使用固定值，避免相邻 TCP 连接间的干扰。TCP Fast Open 在建立连接时预发数据，减少不稳定连接时的重连耗时，但支持不普遍，受限于操作系统实现。

QUIC 和 HTTP3 解决了部分建连问题，但本文不展开。总结，HTTP 基于 TCP，TCP 连接建立通过三次握手，耗时一个 RTT。连接复用、域名与 IP 收拢可减少建连耗时。使用 Preconnect 提前建立连接，确保正确复用，优化即将发起的请求和 redirect。深入理解 TCP 和连接建立原理，有助于优化网页性能。

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