TCP连接的建立和断开过程中客户端和服务器的状态变化

TCP状态转移过程：

TCP连接的建立和断开过程中客户端和服务器的状态变化：

                                   

 

服务器状态转移过程：
    服务器通过listen系统调用进入LISTEN状态，被动等待客户端连接，listen系统调用创建了一个监听队列，用来存放待处理的客户连接。

    服务器一旦监听到某个客户端连接请求（即收到同步报文段(SYN)），就把该客户端连接放入内核监听队列中，并向客户端发送带SYN标志的确认报文段(ACK)。此时服务器端的连接状态处于SYN_RCVD状态。

    如果服务器成功地连接收到客户端发送的确认报文段(ACK)，则服务器连接状态转移到ESTABLISHED状态。ESTABLISHED状态是连接双方能够进行双向数据传输的状态。

    当客户端主动关闭连接时（通过close或shutdown系统调用向服务器发送结束报文段(FIN)），服务器通过返回客户端确认报文段(ACK)使连接进入CLOSE_WAIT状态。CLOSE_WAIT状态：等待服务器应用程序关闭连接。

    当服务器检测到客户端关闭连接后，也会立即发送发送一个结束报文段(FIN)来关闭连接，这是服务器连接状态转移LAST_ACK状态，以等待客户端对结束报文段的最后一次确认（即客户端发送一个确认报文段(ACK)），一旦确认完成，连接就彻底关闭掉。 
 

客户端状态转移过程：
    客户端通过connect系统调用主动与服务器建立连接。connect系统调用首先给服务器发送一个同步报文段(SYN)，是客户端的连接状态转移到SYN_SENT状态。此后，connect系统调用可能因为如下两个原因失败返回：
    (1)如果connect连接的目标端口不存在（未被任何进程监听），（即命名socket的bind系统调用中的端口不存在），或则该端口仍被处于TMIE_WAIT状态的连接所占用着，则服务器讲给客户端发送一个复位报文段(RST)，connect调用失败。
    (2)如果端口存在，但connect在超时时间内未收到服务器的确认报文段(ACK),则connect调用失败。connect调用失败将使连接立即返回当初的CLOSED状态。

    如果客户端成功收到服务器的同步报文段(SYN)和确认报文段(ACK),connect调用成功返回。此时客户端连接状态转移到ESTABLISHED状态。

    然后客户端向服务器发送一个确认报文段(ACK)。服务器收到这个确认报文段(ACK)后,则服务器连接状态转移ESTABLISHED状态。

     当客户端执行主动关闭时，它将向服务器发送一个结束报文段(FIN)，同时客户端连接进入FIN_WAIT_1状态。

     若此时客户端收到服务器专门用于确认目的的确认报文段(ACK),则连接转移至FIN_WAIT_2状态。

    当客户端处于FIN_WAIT_2状态时，服务器处于CLOSE_WAIT状态，这一对状态是有可能发生半关闭的状态。

    此时服务器也关闭连接发送结束报文段(FIN)给客户端，则客户端将给予确认发送一个确认报文段给服务器，则客户端进入TIME_WAIT状态。

    假如服务器直接收到客户端发送来的带有确认信息(ACK)的结束报文段(FIN)，那么客户端可以直接从FIN_WAIT_1状态转移到TIME_WAIT状态。