TCP連接的三次握手
了解TCP協(xié)議的人都知道共虑，TCP在建立連接的時(shí)候需要經(jīng)過三次交互己沛，俗稱「三次握手」：
- client端發(fā)送一個(gè)SYN段指明client打算連接的server端口癞蚕，以及初始序號（ISN）
- server發(fā)回包含server的初始化序號的SYN報(bào)文段作為應(yīng)答，同時(shí)將確認(rèn)序號（ACK）設(shè)置為client的ISN加1以對client的SYN報(bào)文段進(jìn)行確認(rèn)
- client必須將確認(rèn)序號（ACK）設(shè)置為server的ISN加1以對server的SYN報(bào)文段進(jìn)行確認(rèn)
完成這三次交互后狭园，client與server端就可以建立起一個(gè)TCP連接蓬蝶，雙方也可以通過該連接通道進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互尘分，但是很多人也會有疑問，為什么一定要經(jīng)過三次交互才能建立連接呢丸氛？這三次是必須的嗎培愁？如果是那是為什么呢？下面缓窜，我將來解答這個(gè)問題
一定需要三次握手嗎定续？
要回答這個(gè)問題，我們首先想想TCP連接的目的禾锤，我想大家都知道私股，它的目的就是建立一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ溃话憬⒁粋€(gè)通道需要哪些步驟呢恩掷？這里我們不妨舉一個(gè)現(xiàn)實(shí)中的例子：建立客運(yùn)線倡鲸；我們都知道，在建立客運(yùn)線之前黄娘，客運(yùn)線的起始站和終點(diǎn)站需要溝通峭状，只有雙方都同意了建立這條線（TCP連接的建立）并協(xié)調(diào)相關(guān)的車位等資源（啟用socket端口），才能有后續(xù)的汽車在這條線上運(yùn)行（TCP數(shù)據(jù)傳輸）逼争，首先來看正常的路線是如何建立的（假設(shè)需要在A优床，B兩個(gè)站之間建立客運(yùn)線）：
- A站：B站你好，我想和你建立客運(yùn)線誓焦，請問你那邊能為我騰一個(gè)車位出來嗎羔巢？
- B站：好的！
- B站：A站你好，你那邊返程的車位準(zhǔn)備好了嗎竿秆？
- A站：返程的車位準(zhǔn)備好了启摄！
可以看到這里其實(shí)有四個(gè)階段，但是由于第2和第3階段都是由B站發(fā)往A站的信息幽钢，所以可以合并起來歉备，流程簡化如下：
- A站：B站你好，我想和你建立客運(yùn)線匪燕，請問你那邊能為我騰一個(gè)車位出來嗎蕾羊？
- B站：好的，另外帽驯，你那邊返程的車位準(zhǔn)備好了嗎龟再？
- A站：返程的車位準(zhǔn)備好了！
你看尼变，2利凑，3階段合并后的流程是不是就是TCP連接的三次握手！嫌术，但既然我們的問題是「一定需要三次握手嗎哀澈？」，所以我們可以進(jìn)一步思考度气，既然2割按，3階段可以合并，那么1磷籍，4階段能不能合并呢适荣？我們來看：
- A站：B站你好，我想和你建立客運(yùn)線院领，請問你那邊能為我騰一個(gè)車位出來嗎弛矛？另外，我這邊已經(jīng)為你騰出了返程的車位
- B站：好的栅盲，車位就緒汪诉！
你瞧，客運(yùn)線照樣可以建立谈秫，沒有任何問題扒寄，那么TCP的設(shè)計(jì)者為什么就一定要設(shè)計(jì)一個(gè)三次交互的方案呢？是他們的方案設(shè)計(jì)不夠簡潔嗎拟烫？肯定不是该编，作為因特網(wǎng)的底層支撐，設(shè)計(jì)者們不會容許這么一個(gè)冗余的方案存在的硕淑。
我們不妨再深入思考课竣，這里通過建立客運(yùn)線的場景模擬網(wǎng)絡(luò)連接的建立時(shí)忽略了一個(gè)點(diǎn)嘉赎，那就是網(wǎng)絡(luò)報(bào)文在傳輸?shù)臅r(shí)候可能會延遲或丟失，而上面兩階段交互的方案并沒有考慮信息丟失的情況于樟，現(xiàn)在我們假定A站和B站在進(jìn)行交互的時(shí)候用的是飛鴿傳書公条，雙方溝通時(shí)默認(rèn)一定時(shí)間內(nèi)未收到回信即認(rèn)為鴿子迷路了，就需要重發(fā)（模擬報(bào)文延時(shí)或丟失后的重發(fā)機(jī)制）迂曲，那么在這種情況下靶橱，兩階段交互是否能正常工作呢？
- A站：B站你好路捧，我想和你建立客運(yùn)線关霸，請問你那邊能為我騰一個(gè)車位出來嗎？另外杰扫，我這邊已經(jīng)為你騰出了返程的車位
- A站（未能及時(shí)收到回信队寇，重發(fā)）：B站你好，我想和你建立客運(yùn)線章姓，請問你那邊能為我騰一個(gè)車位出來嗎佳遣？另外，我這邊已經(jīng)為你騰出了返程的車位
- B站（響應(yīng)重發(fā)的消息）：好的啤覆，車位就緒苍日！
- 運(yùn)行一段時(shí)間后惭聂，客運(yùn)線關(guān)閉（假設(shè)是臨時(shí)路線）
- 第一階段丟失的那個(gè)信鴿此時(shí)將消息送到了窗声，即：（B站你好，我想和你建立客運(yùn)線辜纲，請問你那邊能為我騰一個(gè)車位出來嗎笨觅？另外，我這邊已經(jīng)為你騰出了返程的車位）
- B站：好的耕腾，車位就緒＜！（這是一條死客運(yùn)線，不會有車過來）
我們發(fā)現(xiàn)扫俺，在兩階段交互方案中苍苞，由于信鴿的延時(shí)送達(dá)，導(dǎo)致后續(xù)建立了一條本不該建立的連接狼纬，B站將不會迎來A站的汽車羹呵，而我們再看三階段交互的方案：
- A站：B站你好，我想和你建立客運(yùn)線疗琉，請問你那邊能為我騰一個(gè)車位出來嗎冈欢？
- A站（未能及時(shí)收到回信，重發(fā)）：B站你好盈简，我想和你建立客運(yùn)線凑耻，請問你那邊能為我騰一個(gè)車位出來嗎太示？
- B站（響應(yīng)重發(fā)的消息）：好的，另外香浩，你那邊返程的車位準(zhǔn)備好了嗎类缤？
- A站：返程的車位準(zhǔn)備好了！
- 運(yùn)行一段時(shí)間后邻吭，客運(yùn)線關(guān)閉（假設(shè)是臨時(shí)路線）
- 第一階段丟失的那個(gè)信鴿此時(shí)將消息送到了呀非，即：（B站你好，我想和你建立客運(yùn)線镜盯，請問你那邊能為我騰一個(gè)車位出來嗎岸裙？）
- B站：好的，另外速缆，你那邊返程的車位準(zhǔn)備好了嗎降允？
- 由于此時(shí)A站并不想建立到B站的線，所以忽略該信息
- B站沒有收到A站的回應(yīng)艺糜，所以也不會完成客運(yùn)線的建立
可以發(fā)現(xiàn)剧董，三階段交互可以解決這種由于信息延時(shí)或丟失導(dǎo)致的非真實(shí)意愿的連接的建立，對應(yīng)到TCP的三次握手破停，其實(shí)就是為了應(yīng)對已經(jīng)失效的連接請求報(bào)文突然又傳到服務(wù)端而產(chǎn)生的錯(cuò)誤場景翅楼，或者從另外一個(gè)角度看，如果網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量一直處于理想狀態(tài)的話（不存在延時(shí)或丟失）真慢，兩次握手其實(shí)完全可以滿足連接建立的需求毅臊，而三次握手是一種能應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定情況的最簡方案
