tcp为什么是三次握手

参考

TCP 为什么是三次握手，而不是两次或四次？

1. tcp三次握手流程

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由图可知，tcp三次握手的关键在于，序列号seq的交换确认。

2. 为什么不能是两次握手

因为对于客户端和服务端来说，双方对对方的序列号的确认是可靠传输的关键。 两次握手的过程如下：

1. A 发送同步信号SYN + A's Initial sequence number
2. B 发送同步信号SYN + B's Initial sequence number + B's ACK sequence number

当第二步的动作完成时，我们可以保证B已知晓A的序列号，因为第二步只有在第一步成功后才执行。但不能保证A知晓B的序列号，因为第二步的传输可能失败。

图中省略了这两次握手中，发送了SYN=1的细节

两次握手完成后，由于我们假设了，tcp只有二次握手，那么二次握手完成时，B就得自认为连接已经建立，不管第二次握手的传输是否成功。 那么，假如第二次握手的传输失败了，A就不会收到B的序列号，也就无法确定B的数据传输起始于第几号。 这时，B向A发送了一些数据(TCP是全双工通信，所以服务端B可以主动向客户端A发信息)，并附上了序列号20000，被A收到：

此时A就面临着两个尴尬的选择：

1. A可以保持数据包。但是A连B的起始序列号都不知道，这个数据包要保存到什么时候，才能回复ACK呢？
2. A可以回复ACK。ACK的含义表示它的序号之前的字节数据都已收到，可是A连B的起始序列号都不知道：起始序列号可能是100，也可以是1000，A根本无法确定还缺哪些序号的字节，也就更不敢回复ACK了。

所以，不管哪个选择，都是不妥当的。这正是因为A没有确认B的序列号。 而在tcp中，通过三次握手，和丢包的处理机制，A和B都会确定自己的序列号被对方接收。

3. tcp对三次握手中丢包的处理

照搬自TCP 为什么是三次握手，而不是两次或四次？ tcp除了采用三次握手，还要对丢包意外进行适当的处置，以保证A、B双方序列号的传输和确认。

1. 如果第一个包，即A发给B的SYN 中途被丢，没有到达B A会周期性超时重传，直到收到B的确认
2. 如果第二个包，即B发给A的SYN +ACK 中途被丢，没有到达A B会周期性超时重传，直到收到A的确认
3. 如果第三个包，即A发给B的ACK 中途被丢，没有到达B A发完ACK，单方面认为TCP为 Established状态，而B显然认为TCP为Active状态： a. 假定此时双方都没有数据发送，B会周期性超时重传，直到收到A的确认，收到之后B的TCP 连接 也为 Established状态，双向可以发包。 b. 假定此时A有数据发送，B收到A的 Data + ACK，自然会切换为established 状态，并接受A的 Data(发ACK的同时顺便把Data带上)。 c. 假定B有数据发送，数据发送不了，会一直周期性超时重传SYN + ACK，直到收到A的确认才可以发送数据(没收到A的确认，连接就还没建立，就不能传输数据)。

这样，tcp的三次握手，加上对丢包的处理机制，就保证了A、B对双方序列号的确认。也就建立了可靠传输的基础。

4. 为什么不能是四次握手

把四次握手中的第二和第三步合并起来，就是三次握手了。为了提高效率，是可以合并第2、3步的。