當(dāng)面試官問(wèn)：為什么是 TCP 三次握手？不是兩次、四次？
嗨，我是勾勾。
最近是面試旺季，在面試過(guò)程中，面試者經(jīng)常被問(wèn)到一個(gè)知識(shí)點(diǎn)：TCP 三次握手。
什么是三次握手
三次握手（Three-way Handshake）其實(shí)就是指建立一個(gè) TCP 連接時(shí)，需要客戶端和服務(wù)器總共發(fā)送 3 個(gè)包。
進(jìn)行三次握手的主要作用就是為了確認(rèn)雙方的接收能力和發(fā)送能力是否正常，指定自己的初始化序列號(hào)為后面的可靠性傳送做準(zhǔn)備。實(shí)質(zhì)上其實(shí)就是連接服務(wù)器指定端口，建立 TCP 連接，并同步連接雙方的序列號(hào)和確認(rèn)號(hào)，交換 TCP 窗口大小信息。
剛開(kāi)始客戶端處于 Closed 的狀態(tài)，服務(wù)端處于 Listen 狀態(tài)。
三次握手流程
進(jìn)行三次握手的流程大致如下：
第一次握手：客戶端給服務(wù)端發(fā)一個(gè) SYN 報(bào)文，并指明客戶端的初始化序列號(hào) ISN。此時(shí)客戶端處于 SYN_SENT 狀態(tài)。
注意：首部的同步位 SYN=1，初始序號(hào) seq=x，SYN=1 的報(bào)文段不能攜帶數(shù)據(jù)，但要消耗掉一個(gè)序號(hào)。
第二次握手：服務(wù)器收到客戶端的 SYN 報(bào)文之后，會(huì)以自己的 SYN 報(bào)文作為應(yīng)答，并且也是指定了自己的初始化序列號(hào) ISN(s)。同時(shí)會(huì)把客戶端的 ISN + 1 作為 ACK 的值，表示自己已經(jīng)收到了客戶端的 SYN，此時(shí)服務(wù)器處于SYN_RCVD的狀態(tài)。
在確認(rèn)報(bào)文段中 SYN=1，ACK=1，確認(rèn)好 ack = x+1，初始序號(hào) seq = y。
第三次握手：客戶端收到 SYN 報(bào)文之后，會(huì)發(fā)送一個(gè) ACK 報(bào)文。當(dāng)然，也是一樣把服務(wù)器的 ISN + 1 作為 ACK 的值，表示已經(jīng)收到了服務(wù)端的 SYN 報(bào)文，此時(shí)客戶端處于 ESTABLISHED 狀態(tài)。服務(wù)器收到 ACK 報(bào)文之后，也處于 ESTABLISHED 狀態(tài)。此時(shí)，雙方已建立起了連接。
確認(rèn)報(bào)文段 ACK=1，確認(rèn)好 ack=y+1，序號(hào) seq=x+1（初始為 seq=x，第二個(gè)報(bào)文段所以要+1），ACK報(bào)文段可以攜帶數(shù)據(jù)，不攜帶數(shù)據(jù)則不消耗序號(hào)。
發(fā)送第一個(gè) SYN 的一端將執(zhí)行主動(dòng)打開(kāi)（active open），接收這個(gè) SYN 并發(fā)回下一個(gè) SYN 的另一端執(zhí)行被動(dòng)打開(kāi)（passive open）。
在 socket 編程中，客戶端執(zhí)行 connect() 時(shí)，將觸發(fā)三次握手。
為什么需要三次握手，兩次不行嗎？
弄清這個(gè)問(wèn)題，我們需要先弄明白三次握手的目的是什么，能不能只用兩次握手來(lái)達(dá)到同樣的目的。
第一次握手：客戶端發(fā)送網(wǎng)絡(luò)包，服務(wù)端收到了。
這樣服務(wù)端就能得出結(jié)論：客戶端的發(fā)送能力、服務(wù)端的接收能力是正常的。
第二次握手：服務(wù)端發(fā)包，客戶端收到了。
這樣客戶端就能得出結(jié)論：服務(wù)端的接收、發(fā)送能力，客戶端的接收、發(fā)送能力是正常的。不過(guò)此時(shí)服務(wù)器并不能確認(rèn)客戶端的接收能力是否正常。
第三次握手：客戶端發(fā)包，服務(wù)端收到了。
這樣服務(wù)端就能得出結(jié)論：客戶端的接收、發(fā)送能力正常，服務(wù)器自己的發(fā)送、接收能力也正常。
因此，需要三次握手才能確認(rèn)雙方的接收與發(fā)送能力是否正常。
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