为什么 TCP 连接的建立需要三次握手

TCP 的通讯双方需要发送 3 个包（即：三次握手）才能建立连接，本文将通过 3 副图来解释为什么需要 3 次握手才能建立连接。

TCP 连接的建立过程本质是通信双方确认自己和对方都具有通信能力的过程。TCP 通信双方都需要发送数据和接收数据，通信能力包括：客户端发送数据能力，客户端接收数据能力，服务端发送数据能力，服务端接收数据能力。完成了这些能力的确认，连接才算成功建立。

第一次握手，客户端发送 SYN 包给服务端之后。服务端收到了来自客户端的包，服务端可以确定：服务端具有接收能力，客户端具有发送能力。而客户端则什么也不能确定，不知道发送的包是否到达了服务端。

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服务端客户端SYN客户端发送能力客户端接收能力服务端发送能力服务端接收能力客户端发送能力客户端接收能力服务端发送能力服务端接收能力客户端视角服务端视角

第二次握手，服务端发送 SYN/ACK 包给客户端之后。客户端知道了服务端成功接收了自己发送的 SYN 包，并且自己成功接收了来自服务端的 ACK/SYN 包，所以客户端可以确定：客户端具有发送能力，服务端具有接收能力，服务端具有发送能力，客户端具有接收能力，客户端完成了能力确认。而服务端并不知道更多的信息。

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服务端客户端ACK/SYN客户端发送能力客户端接收能力服务端发送能力服务端接收能力客户端发送能力客户端接收能力服务端发送能力服务端接收能力客户端视角服务端视角

第三次握手，客户端发送 ACK 包给服务端。服务端知道了自己发送的 SYN/ACK 被客户端成功接收了，服务端可以知道更多信息：客户端具有接收能力，服务端具有发送能力。

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服务端客户端ACK客户端发送能力客户端接收能力服务端发送能力服务端接收能力客户端发送能力客户端接收能力服务端发送能力服务端接收能力客户端视角服务端视角

基于 TCP 通信的双方进行握手连接的过程是从双方视角确认通信能力的过程。而通信能力的确立需要至少发送 3 个数据包，所以说 TCP 连接的建立需要三次握手。当然，在 SYN 包丢失的情况下重传机制会重新发送 SYN 包，连接过程中实际发送包的数量也有可能超过 3 个。