TCP三次握手和四次挥手的必要性

只做两次握手和三次挥手可以吗？

1、三次握手

前提：C和S建立连接的充分必要条件是C和S能分别保证自己发送的信息对方能收到。

现在讨论：
完成一次握手：

C和S都不能保证自己发送的信息对方能收到。(因为都没收到对方给自己的回应)

完成两次握手：

C能保证自己发送的信息对方已收到，因为第二次握手确实收到S的回应。
但S却不能保证自己发送的信息C能收到（第一次握手只能说明对方能给自己发送信息，自己给对方发送的信息却无法保证能不能送达）

完成三次握手：

C和S都能保证自己发送的信息对方已收到。

总结：

第二次握手，C能保证自己发送的信息对方已收到
第三次握手，S能保证自己发送的信息对方已收到

2、四次挥手

前提：C和S断开连接的必要条件是C和S都能保证对方完成了数据的传输
显然主动要断开的一方是已经完成数据的传输的

假如是C主动断开
完成一次挥手

第一次挥手C表明自己完成数据的传输，并且要断开连接
显然一次挥手达不到断开的条件

完成两次挥手

第二次挥手S告诉C自己还在传输数据。
显然两次挥手达不到断开的条件

完成三次挥手

第三次挥手，S告诉C自己完成了数据的传输，你可以断开连接了，此时将自己设置为LAST_ACK状态。
这里可能有人就有疑问了，这里S挥手告诉C完成了数据传输，C断开连接，然后S断开连接就可以啊。
但实际情况是C不能立即断开，要给S发送最后一道ACK命令，进入TIME_WAIT状态并等待两个MSL(报文的最大生命周期)后关闭连接，S收到最后一个ACK命令后关闭连接。因为实际的网络传输都是有延迟的，如果第三次挥手后C立即断开连接，那么如果C重启后可能会因为之前的网络延迟收到S重复发送的FIN命令，也有可能建立新连接时给S发送SYN信号，此时S却还在等待上一个连接的ACK命令，造成TCP连接错乱的问题。因此，C不能立即断开并且要给S发一个ACK命令，要其断开连接。
总结：三次挥手达到了断开的条件，但不能立即断开，要等待一个安全期后再断开。

完成四次挥手

第四次挥手是C给S发送最后一道ACK命令，保证S收到断开命令，并且在这段等待时间内回应S因为网络延迟的重复的FIN命令等。

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为什么C要等待两个MSL？
MSL是指一个报文在传输过程中最大的生命周期，如果网络良好，一段报文很快送达，生命周期结束。如果网络很差，这段报文就会花费较长时间送达。但这个时间不能无期限延长。于是规定了一个最大生命周期MSL。一但超过MSL，这个报文就会被丢弃掉。而传输过程，一次收发最大花费2MSL，将等待时间设置为2MSL，这样能保证在新的连接中双方不会收到旧连接的命令。