TCP状态转化

摘自《深入分析Java Web技术内幕》(修订版)/许令波,及部分总结。


TCP状态转换图:


1.CLOSED:起始点,在超时或者连接关闭时进入此状态。
2.LISTEN:Server端在等待连接时的状态,Server端为此要调用Socket、bind、listen函数,就能进入此状态。这称为应用程序被动打开(等待客户端来连接〉。
3.SYN-SENT:客户端发起连接,发送SYN给服务器端。如果服务器端不能连接,则直接进入CLOSED状态。
4.SYN-RCVD:与3对应,服务器端接受客户端的SYN请求,服务器端由LISTEN状态进入SYN-RCVD状态。同时服务器端要回应一个ACK,发送一个SYN给客户端;另外一种情况是,客户端在发起SYN的同时接收到服务器端的SYN请求,客户端会由SYN-SENT到SYN-RCVD状态。
5.ESTABLISHED:服务器端和客户端在完成三次握手后进入状态,说明己经可以开始传输数据了。
6.FIN-WAIT-l:主动关闭的一方,由状态5进入此状态。具体动作是发送FIN给对方。
7.FIN-WAIT-2:主动关闭的一方,接收到对方的FIN ACK,进入此状态。由此不能再接收对方的数据,但是能够向对方发送数据。
8.CLOSE-WAIT:接收到FIN以后,被动关闭的一方进入此状态。具体动作是接收到FIN同时发送ACK。
9.LAST-ACK:’被动关闭的一方,发起关闭请求,由状态8进入此状态。具体动作是发送FIN给对方,同时在接收到ACK时进入CLOSED状态。
10.CLOSING:两边同时发起关闭请求时,会由FIN-WAIT-I进入此状态。具体动作是接收到FIN请求,同时响应一个ACK。
11.TIME-WAIT:这个状态比较复杂,也是我们最常见的一个连接状态,有3个状态可以转化为此状态。
①由FIN-WAIT-2转换到TIME-WAIT,具体是:在双方不同时发起FIN的情况下,主动关闭的一方在完成自身发起的关闭请求后,接收到被动关闭一方的FIN后进入的状态。
②由CLOSING转换到TIME-WAIT,具体是:在双方同时发起关闭,都做了发起FIN的请求,同时接收到了FIN并做了ACK的情况下,这时就由CLOSING状态进入TIME-WAIT状态。
③由FIN-WAIT-1转换到TIME-WAIT,具体是:同时接收到FIN(对方发起)和ACK(本身发起的FIN回应〉,它与CLOSING转换到TIME-WAIT的区别在于本身发起的FIN回应的ACK先于对方的FIN请求到达,而CLOSING转换到TIME-WAIT是FIN先到达。


TCP建立连接的三次握手过程,以及 关闭连接的四次握手过程:

1、建立连接(三次握手)
(1)客户端发送一个带SYN标志的TCP报文到服务器,报文1。
(2) 服务器端回应客户端的,这个报文同时带ACK标志和SYN标志。因此它表示对刚才客户端SYN报文的回应;同时又标志SYN给客户端,询问客户端是否准备好进行数据通讯,报文2。
(3) 客户必须再次回应服务段一个ACK报文,报文3。
2、终止连接(四次握手)
 (1) TCP客户端发送一个FIN,用来关闭客户到服务器的数据传送。
 (2) 服务器收到这个FIN,它发回一个ACK。
 (3) 服务器关闭客户端的连接,发送一个FIN给客户端。
 (4) 客户段发回ACK报文确认。


为什么建立连接协议是三次握手,而关闭连接却是四次握手呢?
这是因为服务端的LISTEN状态下的SOCKET当收到SYN报文的建连请求后,它可以把ACK和SYN(ACK起应答作用,而SYN起同步作用)放在一 个报文里来发送。但关闭连接时,当收到对方的FIN报文通知时,它仅仅表示对方没有数据发送给你了;但未必你所有的数据都全部发送给对方了,所以你可以未 必会马上会关闭SOCKET,也即你可能还需要发送一些数据给对方之后,再发送FIN报文给对方来表示你同意现在可以关闭连接了,所以它这里的ACK报文 和FIN报文多数情况下都是分开发送的。

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