TCP连接及11种状态总结

一、什么是TCP：

TCP（Transmission Control Protocol 传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议，由IETF的RFC 793定义。在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能，用户数据报协议（UDP）是同一层内 ^[1] 另一个重要的传输协议。

 

 二、什么是TCP连接：

为实现数据的可靠传输，TCP要在应用进程间建立传输连接。它是在两个传输用户之间建立一种逻辑联系，使得通信双方都确认对方为自己的传输连接端点。

两个序号和六个标志位：

  （1）序号：seq序号，占32位，用来标识从TCP源端向目的端发送的字节流，发起方发送数据时对此进行标记。
  （2）确认序号：ack序号，占32位，只有ACK标志位为1时，确认序号字段才有效，ack=seq+1。
  （3）标志位：共6个，即URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN等，具体含义如下：
  　　　　（A）URG：紧急指针（urgent pointer）有效。
  　　　　（B）ACK：确认序号有效。
  　　　　（C）PSH：接收方应该尽快将这个报文交给应用层。
 　　　　 （D）RST：重置连接。
 　　　　 （E）SYN：发起一个新连接。
　　　　  （F）FIN：释放一个连接。

 三、TCP建立连接（一般称为三次握手）

过程描述总结:

第一次握手：client端向server端发送一个请求为，SYN=1，并随机生成一个序列号作为自己的初始序号发送server，seq=x,

第二次握手：server对client的数据包确认，SYN=1,ACK=1,收到序列号为x的数据包为ack=x+1,同时回复自己的初始序列号，seq=y

第三次握手：client收到server的确认信息并建立连接，ACK=1，这次消息的序列号为seq=x+1,client收到server的序列号为seq=y,则ack=y+1

然后client和server进去established状态，进行数据传输

解释：SYN =1      发起一个新连接请求

　　　seq=x    　　序列号对数据进行标记,(x为随机号)

　　　ACK=1  　　确认对方的序号有效

　　　ack =x+1 　　server端收到client的序列号的确认回复

　　　seq = y 　　　server端的初始序列号（y为随机号）

　　   seq =x+1      client第二发送的消息的序列号（x+1）

　　　ack=y+1     　client收到server序列号的确认回复

 四、TCP释放连接（一般称为四次挥手）

由于TCP连接是是全双工的，因此，每个方向都必须要单独关闭，client端和server端都要发送FIN=1 来终止连接

过程描述总结:

第一次挥手：client向server发送连接释放，即FIN=1，并生成消息序列号seq=u，client进去了FIN_WAIT-状态；

第二次挥手：server收到client发送的FIN，发送ACK=1，确认序号为ack=u+1,并生成server序列号seq=v ,server进入CLOSE_WAIT状态;

第三次挥手：server发送一个FIN，用来关闭client到server数据传输，Server进入LAST_ACK 状态；

第四次挥手：client收到FIN，进入TIME_WAIT状态， 等待 2MSL 时间，发送ACK=1,确认序号ack=w+1, 完成四次挥手

五、TCP连接11种状态

解释

CLOSED：初始状态，表示TCP连接是“关闭着的”或“未打开的”。

LISTEN：表示服务器端的某个SOCKET处于监听状态，可以接受客户端的连接。

SYN_SENT：发送完一个连接请求后等待一个匹配的连接请求。

SYN_RECEIVED：发送连接请求并且接收到匹配的连接请求以后等待连接请求确认。

 ESTABLISHED ：表示TCP连接已经成功建立。

 FIN_WAIT_1：等待远端TCP 的连接终止请求，或者等待之前发送的连接终止请求的确认。

 FIN_WAIT_2：等待远端TCP 的连接终止请求。

 CLOSE_WAIT：等待本地用户的连接终止请求。

LAST_ACK：等待先前发送给远端TCP 的连接终止请求的确认（包括它字节的连接终止请求的确认）

 TIME_WAIT：等待足够的时间过去以确保远端TCP 接收到它的连接终止请求的确认。

CLOSING：等待远端TCP 的连接终止请求确认。