当面试官问：为什么是 TCP 三次握手？不是两次、四次？
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2021-03-04 19:09
嗨，我是勾勾。
最近是面试旺季，在面试过程中，面试者经常被问到一个知识点：TCP 三次握手。
什么是三次握手
三次握手（Three-way Handshake）其实就是指建立一个 TCP 连接时，需要客户端和服务器总共发送 3 个包。
进行三次握手的主要作用就是为了确认双方的接收能力和发送能力是否正常，指定自己的初始化序列号为后面的可靠性传送做准备。实质上其实就是连接服务器指定端口，建立 TCP 连接，并同步连接双方的序列号和确认号，交换 TCP 窗口大小信息。
刚开始客户端处于 Closed 的状态，服务端处于 Listen 状态。
三次握手流程
进行三次握手的流程大致如下：
第一次握手：客户端给服务端发一个 SYN 报文，并指明客户端的初始化序列号 ISN。此时客户端处于 SYN_SENT 状态。
注意：首部的同步位 SYN=1，初始序号 seq=x，SYN=1 的报文段不能携带数据，但要消耗掉一个序号。
第二次握手：服务器收到客户端的 SYN 报文之后，会以自己的 SYN 报文作为应答，并且也是指定了自己的初始化序列号 ISN(s)。同时会把客户端的 ISN + 1 作为 ACK 的值，表示自己已经收到了客户端的 SYN，此时服务器处于SYN_RCVD的状态。
在确认报文段中 SYN=1，ACK=1，确认好 ack = x+1，初始序号 seq = y。
第三次握手：客户端收到 SYN 报文之后，会发送一个 ACK 报文。当然，也是一样把服务器的 ISN + 1 作为 ACK 的值，表示已经收到了服务端的 SYN 报文，此时客户端处于 ESTABLISHED 状态。服务器收到 ACK 报文之后，也处于 ESTABLISHED 状态。此时，双方已建立起了连接。
确认报文段 ACK=1，确认好 ack=y+1，序号 seq=x+1（初始为 seq=x，第二个报文段所以要+1），ACK报文段可以携带数据，不携带数据则不消耗序号。
发送第一个 SYN 的一端将执行主动打开（active open），接收这个 SYN 并发回下一个 SYN 的另一端执行被动打开（passive open）。
在 socket 编程中，客户端执行 connect() 时，将触发三次握手。
为什么需要三次握手，两次不行吗？
弄清这个问题，我们需要先弄明白三次握手的目的是什么，能不能只用两次握手来达到同样的目的。
第一次握手：客户端发送网络包，服务端收到了。
这样服务端就能得出结论：客户端的发送能力、服务端的接收能力是正常的。
第二次握手：服务端发包，客户端收到了。
这样客户端就能得出结论：服务端的接收、发送能力，客户端的接收、发送能力是正常的。不过此时服务器并不能确认客户端的接收能力是否正常。
第三次握手：客户端发包，服务端收到了。
这样服务端就能得出结论：客户端的接收、发送能力正常，服务器自己的发送、接收能力也正常。
因此，需要三次握手才能确认双方的接收与发送能力是否正常。
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毕竟我是要成为前端网红的人。