面試被問到這個問題，當時沒回答上來，網路上查了很久，感覺還是這個比較全面，雖然文章並沒有說清楚，但結合文章及後面的評論就差不多搞懂了。

TCP是基於IP的虛電路可靠的全雙工通訊服務，基本上可以分為連結建立，資料傳輸，連結拆除三個階段。

為什麼連結建立階段採用三次握手機制？

先約定兩個名字。A代表連結建立的發起方，B代表連結建立的接受方。

三次握手是指A向B傳送一個Sync，B向A回送Ack+Sync，A再向B傳送Ack，這樣一個過程。
通過這個過程，TCP的全雙工的虛電路服務就建立起來了。
為什麼是三次握手？
我認為原因是TCP連結邏輯上區分成兩個通道，一個通道用於A-》B，另一個通道用於B-》A。這一點從連結建立階段看不明晰，但是連結拆除階段非常清楚。我們

知道TCP連結的拆除是所謂的優雅拆除，任何一方都可以拆除自己發往對方資料的那個通道，而同時還要保證對方發往自己的資料能被正常處理。所以TCP連結拆除就要經歷一個半連結的階段。用四個協議資料包進行拆除。
再回過頭看看連結建立階段，就非常明確的看出來，這三次握手確實是用於建立這個鏈路上的兩個通道的。
那麼為什麼要三次握手？最近看到彎曲評論上有一篇文章，說TCP連結甚至可以建立半連結，也就是隻建立一個通道，資料只能單向流動。這時候的三次握手就退化成兩次握手，一次Sync以及一個對應的Ack。［同時文章指出，Socket
API並沒有提供建立半連結的能力，但是下層的協議確實具有］
所以說三次握手也不是必需的。
我們暫且不關心建立半連結。
究竟為什麼需要三次握手？
從邏輯上講，三次握手是最省的建立TCP鏈路［兩個通道］規程機制了，所以就應該三次握手。
但是，實際上我們必須進行三次握手麼？我們知道UDP是資料報服務，也就是無連線的服務。其實無連線的服務也可以看作某種連線服務，比如：看做連結建立、資料傳輸、連結拆除在一個協議資料包中完成的快速短暫連結服務。這就是說，我們可以複用資料包。有了這個啟示，我們就可能對三次握手進行更進一步的優化，實際上，可以優化到沒有任何純協議資料包，只有業務資料包，只要把這幾個協議資料包複用於初始資料傳輸包即可。
但是為什麼TCP連結要三次握手進行建立？
我個人認為其實沒有理由非得如此。不過我們可以通過TCP的擁塞控制機制得到一些啟示。TCP的擁塞控制由“慢啟動(Slow
start)”和“擁塞避免(Congestion avoidance)”，“快速重傳(Fast retransmit)”、“快速恢復(Fast
Recovery)”，選 擇性應答( selective
acknowledgement,SACK)等一系列機制組成的。其中慢啟動是TCP連結建立以後，開始傳送資料時的策略。為了避免TCP擁塞，採用緩慢提高TCP資料傳輸速率的辦法。所以三次握手我猜想也是為了減緩TCP連結的建立，就如同古代的擊鼓伸冤，你可以擊鼓伸冤，但在此之前你得過好幾關，比如跪帶刺的鐵板凳等等……，這樣的目的是為了提高擊鼓伸冤的門檻，免的有人惡意的利用這種機制——除非你願意為你的冤情付出相應的代價［這也說明冤情沉重］，否則你的冤屈不必申述。
當然，有人說三次握手是為了約定初始序號（ISN，Initial Sequence
Number，這兒的序號並不是按照資料包自然數序排列的，其實叫成偏移Offset更合理，因為它其實是指出這個包攜帶的資料在整個TCP資料流中的偏移量的，也就是說，如果一個包序號為x，而攜帶的資料長度為y，那麼下一個包的序號為x
+
y，如果達到了最大值，就繞到0那兒開始迴環。順便說一句，最初序號是32bit的，現在提升到64bit了，因為要保證協議棧能識別出相同序號的不同的包，不能溢位迴環的太快，否則ack的語義不清晰），這當然是對的，三次握手確實約定了初始序號，但是約定初始序號不是為什麼是三次握手的原因。實際上正如我前面所說的，沒有握手也可以約定初始序號。［在網上找到這樣一篇論文，內容看不了，但應該大致跟我的複用資料包的設想差不多，地址：

http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_czsfgdzkxxxb200902019.aspx］
歸根結底，TCP連結的建立、使用、拆除三階段是清晰的分離的，連結建立階段是獨立的，也不能用於傳遞資料，當然，資料傳遞階段也沒有建立連結的功能。
那麼現在還是那個問題：為什麼需要三次握手？

看評論：

1.

這是通訊當中的基本問題, 看明白Two Generals' Problem:
http://en.wikipedia.org/wiki/Two_Generals'_Problem
就很容易明白為什麼三次握手是必須的了.
這個問題的本質是, 通過一個不完全可靠的通道, 最少需要幾次訊息傳輸, 通道兩邊的人能夠對一個問題達成一致. 對於TCP來說, 無論有沒有初始
序號的要求, 想要兩邊都同意開始傳出資料, 就至少需要3次訊息的交換:
0次: 顯然不行
1次: A->B, A不知道B是否同意
2次: A->B, B->A. B不知道A是否收到自己的訊息, 因為通道不完全可靠
3次: A->B, B->A, A->B. 兩邊都收到了對方的ACK, 意味著各自都瞭解了對方的意圖, 從而可以對是否開始通訊這個最簡單的問題
達成一致. 

2.

這種主考官很好對付，我就遇到過類似的。直接就說三次握手的協議是理論結果和工程實踐結合後，選擇的一個折中方案，在網際網路出現之初，這是一個比較好的方案。主

考聽明白的話，應該沒興趣問下去了。

對於現在的網際網路，三次握手其實已經落後了，效率低下。所以現在才有不少新的號稱高效能面向連線的協議出來討生活。

3.

TCP的三次握手是婦孺皆知的事情，似乎沒有什麼可以討論的。筆者也曾經面試別人，提出過下面的問題：

“TCP為何要三次握手，四次斷開？”

筆者期望的答案是：

TCP的連線建立一定要雙向，所以第二個報文SYN/ACK齊發，而斷開的時候可以保持半連線，即斷開一半。理論依據是筆者根據Socket的實現得出的，Socket之中沒有給出建立半連線的API，但是給出了shutdown可以關閉半連線。

我的理解：

tcp要建立一個全雙工的連線，也就是可以理解為兩個單獨的通道，A->B和B->A。當A發給B 資料包（syn）時，可以理解為要和B建立連結，B回覆給A資料包（ACK+SYN）時，即B同意建立A->B的連線，同時詢問要和A建立連結，然後A回覆B資料包（ACK）表示同意建立B->A的連線。這樣一個全雙工的連線便建立起來了。