1. TCP 三次握手在做些什么

1. 第一次握手 ：

1）握手作用：客户端发出建立连接请求。

2）数据处理：客户端发送连接请求报文段，将SYN位置为1，Sequence Number为x;然后，客户端进入SYN_SEND状态，等待服务器的确认。

2. 第二次握手 ：

1）握手作用：服务端收到客户端请求后，回复报文给客户端，表示客户端的报文Seq序号有效，服务器能正常接收客户端发送的数据，并同意创建新连接。

2）数据处理：服务器收到客户端的SYN报文段，需要对这个SYN报文段进行确认，设置Acknowledgment Number为x+1(Sequence Number+1);同时，自己自己还要发送SYN请求信息，将SYN位置为 1，Sequence Number为 y;服务器端将上述所有信息放到一个报文段(即SYN+ACK报文段)中，一并发送给客户端，此时服务器进入SYN_RECV状态。

3. 第三次握手 ：

1）握手作用：客户端收到服务端的确认报文信息后，发送报文给服务端，表示确认收到服务器端同意连接的信号。

2）数据处理：客户端收到服务器的SYN+ACK报文段。然后将Acknowledgment Number设置为y+1，向服务器发送ACK报文段，这个报文段发送完毕以后，客户端和服务器端都进入ESTABLISHED状态，完成TCP三次握手。

4. 讨论：accept函数调用时，三次握手是否已经完成？

先来看个图：

• 服务端首先会调用 listen 函数监听客户端的连接请求。

• 然后服务端调用 accept 函数阻塞等待取出未决连接队列中的客户端连接。

• 如果服务端未决连接队列一直为空，这意味着没有客户端和服务器建立连接，那么 accept 就会一直阻塞。

• 当客户端调用 connect 函数发起连接时，如果完成tcp三次握手，那么 accept 函数会取出一个客户端连接（注意：是已经建立好的连接）然后立即返回。

注意：
accept 函数调用成功，返回的是一个已经完成 tcp 三次握手的客户端连接。如果在三次握手的过程中（最后一步），服务端没有收到客户端的ACK，说明三次握手还没有建立完成，accept 函数依然会阻塞。

2. 为什么要三次握手

谢希仁老师在《计算机网络》中有讲到：
“三次握手的目的是：为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了服务端，因而产生错误”。

书中还举了个“已失效的连接请求报文段 ”例子，为了方便阅读，这里对原文做了分段，具体原文描述如下：

“client 发出的第一个连接请求报文段并没有丢失，而是在某个网络结点长时间的滞留了，以致延误到连接释放以后的某个时间才到达 server。

本来这是一个早已失效的报文段。但 server 收到此失效的连接请求报文段后，就误认为是 client 再次发出的一个新的连接请求。于是就向 client 发出确认报文段，同意建立连接。

假设不采用 “三次握手”，那么只要 server 发出确认，新的连接就建立了。

由于现在 client 并没有发出建立连接的请求，因此不会理睬 server 的确认，也不会向 server 发送数据（因为client现在是CLOSED状态）。

但 server 却以为新的运输连接已经建立，并一直等待 client 发来数据。

这样，server 的很多资源就白白浪费掉了。

采用 “三次握手” 的办法可以防止上述现象发生。
例如刚才那种情况，client 不会向 server 的确认发出确认。server 由于收不到确认，就知道 client 并没有要求建立连接”。

从另外一个角度来讲，三次握手是为了防止服务端一直等待从而浪费资源。