为什么会提出TCP Fast Open（TFO）？

在传统的TCP连接建立过程中，客户端首先发送一个SYN包给服务器，服务器回复一个SYN-ACK包，然后客户端再回复一个ACK包，这样就完成了三次握手，建立了TCP连接。这种方式的缺点在于，连接建立的时间取决于RTT（Round-Trip Time，往返时间），在网络延迟较大的情况下，建立连接的时间就会较长。

TFO的目的就是为了加速TCP连接建立的过程，允许客户端在发送SYN包时，就将应用层数据一并发送给服务器，服务器收到后就可以立即开始处理数据，而不必等待客户端再发送ACK包。这样就可以减少一次RTT的时间，加快连接建立的速度。

如何开启TFO？

首先我们看看TCP的头部格式：

其中选项这个属性包含了许多种提高TCP性能的方法，我们今天要说的TFO也是在这个地方开启。先看看选项包含了哪些功能：

也就是说，要开启TFO功能，客户端发送的TCP包需要启用选项功能。

开启TFO之后是如何建立链接的？

在客户端首次建立连接时的过程：

1. 客户端发送 SYN 报文，该报文需要启动Options，且包含 Fast Open 选项，该选项的 Cookie 为空，这表明客户端请求开启TFO。
2. 支持 TCP Fast Open 的服务器生成 Cookie，并将其置于 SYN-ACK 数据包中的 Fast Open 选项以发回客户端。
3. 客户端收到 SYN-ACK 后，本地缓存 Fast Open 选项中的 Cookie。

第一次发起请求的时候，需要正常的三次握手流程。

之后客户端再次向服务器建立连接时的过程：

1. 客户端发送 SYN 报文，该报文可以包含应用层数据以及首次建立链接时缓存记录的 Cookie。
2. 服务器收到 SYN 报文后，会校验 Cookie 的有效性：如果有效，服务器会在 SYN-ACK 报文中确认 SYN 和数据，并将数据递送至相应的应用程序；如果无效，服务器将丢弃 SYN 报文中包含的数据，并仅在 SYN-ACK 报文中确认 SYN。
3. 如果服务器接受了 SYN 报文中的数据，则可以在握手完成之前发送数据，从而减少一个 RTT 的时间。
4. 客户端会发送 ACK 报文来确认服务器发回的 SYN 和数据，如果数据未被确认，则客户端会重新发送数据。
5. 随后，TCP 连接的数据传输过程就和正常情况下的 TFO 一致。

风险

TFO的建立连接的过程比传统的三次握手快，因为减少了一次RTT的时间。但是，TFO还存在一些风险，如服务器端开启TFO后，在收到SYN包时就开始处理应用层数据，如果客户端发送的数据是恶意数据，服务器就会受到攻击。为了防止这种情况的发生，TFO还有一些额外的安全机制，比如Cookie机制，来确保连接的安全性