TCP三次握手与四次挥手——上篇

面试官：说说TCP三次握手过程，如果两次握手会怎么样？

让我们来看一个故事，读完这个故事，我相信你和面试官的对话会非常愉快。

网络帝国的崛起

随着时间的流逝，计算机帝国的子民耐不住寂寞，他们好想去外面的世界看看，去其他的计算机家中串串门，他们经常抱怨，为什么那些官员可以互相聊天，而我们只能自己对自己说话.

这些抱怨传到了计算机国王的耳中，国王也很头痛啊，他也想让子民相互沟通，畅聊无阻，可是不同计算机运行着不同的操作系统，他们在表达同一种信息的时候采用的方式千差万别，很难统一啊，官员们也是费了好大劲才把那么几个操作系统的通信搞定，更何谈万千子民了.

这一次，国王召开会议与大臣一起讨论这个问题，最终一致认为成立网络专研小组，专门研究此问题

TCP/IP 家族的诞生

成立专家组之后，专家立即开始讨论如何使不同计算机建立通信，通过大量的考察不同的操作系统，专家们历经千辛万苦最终制定了统一标准——TCP/IP 协议族（注意：TCP/IP不是一个协议，而是一系列协议的总和），这个家族里包含了许多协议，比如常见的TCP协议，UDP协议

一次奇异的聊天

专家组把协议给国王看了看，国王非常高兴，马上派人把TCP/IP协议族中的所有协议分发给万千子民并给每一位子民拉了一根网线，子民们收到也非常高兴，各自研究其协议了

上官天宇和司马剑就是其中两位（下称上官和司马），数天后，在得知上官的地址（对应IP和端口）后，司马决定用可靠传输的TCP和上官进行通信，因为他不想在第一次聊条中漏掉任何文字

可是这个TCP有几个比较讨厌的就是聊天之前要做很多准备工作，有两步（真实的有三步，这里是为了体现两次握手的缺陷）
第一步： 他要发送一条建立连接的消息告诉对方咱两要通信了
第二步： 对方收到这个消息后，要回复他一个确认消息
上面两步（两次握手）做完了，两人才能够通信

于是，司马通过遵守TCP协议给上官天宇发了个”你好”,过了一会儿，他见上官没给他发确认消息
于是他就按照TCP的超时重传机制[简单的说就是在一定的时间后，如果对方没有回应，就认为这个消息发送失败，要重新发送],然后司马就重新发了一个消息给上官了

过了一小会，上官发来了确认消息，里面写着：“我收到了”（这个时候两次握手已经完成，两个人可以进行聊天了）
然后上官也给司马发了一个“你好”，相互聊了几句，就关闭了连接（四次挥手在下篇说）

殊不知过了一会，司马又收到聊了上官的确认消息,司马心中很纳闷，我没给他再发消息啊？喜欢探究原因的他把这个事情上报给TCP/IP的酋长了

设计上的缺陷

酋长带着问题来到了宫廷，见了专家组，专家组也很纳闷，想了许久，一个资深的元老突然说道，我们的设计可能有问题，现在我们的TCP是两次连接后就可以进行通信了，现在有这么一种情况，当A发送一个消息给B，这个消息由于网络的原因，阻塞在某个节点了，如下图

然后阻塞的时间很长，超出了咱们设定超时重发时间，那么A就会认为这个消息丢失了，然后重新发送

当A和B通信完成后，这个之前被A认为”失效的消息“到达了B，而对于B而言，以为这是一个新的请求连接消息，就向A发了一次确认（这就可以解释司马有收到了一次的确认消息了），而对于A而言，他认为他没有给B再次的发消息（因为上次的通话已经结束了），所以A不会理睬这条确认，但是B则会一直在傻傻的等待着A的消息

这就导致了B的时间被白白浪费（对于服务器而言，就是CPU等资源的一种浪费），这样是万万不可的，这就是为什么不能两次握手的原因

最终的修订

专家组的人一致赞同这个观点，然后几个人还做了几个实验，结论是确实是这个原因导致的，最后专家组坐在一块讨论如何修改这个TCP协议，元老发话了，其实修改也很简单，再加一次通信（握手）就行了，如下图

就是说A最后还要给B发一个确认，还是上次的那个例子，如果A不给B发第三次确认消息，那么B就认为A并没给他发消息，B也就不会在那里傻傻的等待了。最后酋长带着答案和修改草稿回到了部落。

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