參考文章：https://www.2cto.com/net/201209/157585.html
tcp狀態(tài)：
LISTEN：偵聽來自遠方的TCP端口的連接請求
SYN-SENT：再發(fā)送連接請求后等待匹配的連接請求
SYN-RECEIVED：再收到和發(fā)送一個連接請求后等待對方對連接請求的確認
ESTABLISHED：代表一個打開的連接
FIN-WAIT-1：等待遠程TCP連接中斷請求，或先前的連接中斷請求的確認
FIN-WAIT-2：從遠程TCP等待連接中斷請求
CLOSE-WAIT：等待從本地用戶發(fā)來的連接中斷請求
CLOSING：等待遠程TCP對連接中斷的確認
LAST-ACK：等待原來的發(fā)向遠程TCP的連接中斷請求的確認TIME-WAIT：等待足夠的時間以確保遠程TCP接收到連接中斷請求的確認
CLOSED：沒有任何連接狀態(tài)
image
image
image
image
image
- TCP是一個面向連接的協(xié)議，所以在連接雙方發(fā)送數(shù)據(jù)之前，都需要首先建立一條連接。這和前面講到的協(xié)議完全不同。前面講的所有協(xié)議都只是發(fā)送數(shù)據(jù)而已，大多數(shù)都不關心發(fā)送的數(shù)據(jù)是不是送到，UDP尤其明顯，從編程的角度來說，UDP編程也要簡單的多----UDP都不用考慮數(shù)據(jù)分片。書中用telnet登陸退出來解釋TCP協(xié)議連接的建立和中止的過程，可以看到，TCP連接的建立可以簡單的稱為三次握手，而連接的中止則可以叫做四次握手。
- 1.連接的建立在建立連接的時候，客戶端首先向服務器申請打開某一個端口(用SYN段等于1的TCP報文)，然后服務器端發(fā)回一個ACK報文通知客戶端請求報文收到，客戶端收到確認報文以后再次發(fā)出確認報文確認剛才服務器端發(fā)出的確認報文（繞口么），至此，連接的建立完成。這就叫做三次握手。如果打算讓雙方都做好準備的話，一定要發(fā)送三次報文，而且只需要三次報文就可以了?？梢韵胍?，如果再加上TCP的超時重傳機制，那么TCP就完全可以保證一個數(shù)據(jù)包被送到目的地。
- 2.結(jié)束連接TCP有一個特別的概念叫做half-close，這個概念是說，TCP的連接是全雙工（可以同時發(fā)送和接收）連接，因此在關閉連接的時候，必須關閉傳和送兩個方向上的連接?？蛻魴C給服務器一個FIN為1的TCP報文，然后服務器返回給客戶端一個確認ACK報文，并且發(fā)送一個FIN報文，當客戶機回復ACK報文后（四次握手），連接就結(jié)束了。
- 3.最大報文長度在建立連接的時候，通信的雙方要互相確認對方的最大報文長度(MSS)，以便通信。一般這個SYN長度是MTU減去固定IP首部和TCP首部長度。對于一個以太網(wǎng)，一般可以達到1460字節(jié)。當然如果對于非本地的IP，這個MSS可能就只有536字節(jié)，而且，如果中間的傳輸網(wǎng)絡的MSS更佳的小的話，這個值還會變得更小。
- 4.TCP的狀態(tài)遷移圖書P182頁給出了TCP的狀態(tài)圖，這是一個看起來比較復雜的狀態(tài)遷移圖，因為它包含了兩個部分---服務器的狀態(tài)遷移和客戶端的狀態(tài)遷移，如果從某一個角度出發(fā)來看這個圖，就會清晰許多，這里面的服務器和客戶端都不是絕對的，發(fā)送數(shù)據(jù)的就是客戶端，接受數(shù)據(jù)的就是服務器。
- 4.1.客戶端應用程序的狀態(tài)遷移圖客戶端的狀態(tài)可以用如下的流程來表示：CLOSED->SYN_SENT->ESTABLISHED->FIN_WAIT_1->FIN_WAIT_2->TIME_WAIT->CLOSED以上流程是在程序正常的情況下應該有的流程，從書中的圖中可以看到，在建立連接時，當客戶端收到SYN報文的ACK以后，客戶端就打開了數(shù)據(jù)交互地連接。而結(jié)束連接則通常是客戶端主動結(jié)束的，客戶端結(jié)束應用程序以后，需要經(jīng)歷FIN_WAIT_1，F(xiàn)IN_WAIT_2等狀態(tài)，這些狀態(tài)的遷移就是前面提到的結(jié)束連接的四次握手。
- 4.2.服務器的狀態(tài)遷移圖服務器的狀態(tài)可以用如下的流程來表示：CLOSED->LISTEN->SYN收到->ESTABLISHED->CLOSE_WAIT->LAST_ACK->CLOSED在建立連接的時候，服務器端是在第三次握手之后才進入數(shù)據(jù)交互狀態(tài)，而關閉連接則是在關閉連接的第二次握手以后（注意不是第四次）。而關閉以后還要等待客戶端給出最后的ACK包才能進入初始的狀態(tài)。
- 4.3.其他狀態(tài)遷移書中的圖還有一些其他的狀態(tài)遷移，這些狀態(tài)遷移針對服務器和客戶端兩方面的總結(jié)如下LISTEN->SYN_SENT，對于這個解釋就很簡單了，服務器有時候也要打開連接的嘛。SYN_SENT->SYN收到，服務器和客戶端在SYN_SENT狀態(tài)下如果收到SYN數(shù)據(jù)報，則都需要發(fā)送SYN的ACK數(shù)據(jù)報并把自己的狀態(tài)調(diào)整到SYN收到狀態(tài)，準備進入ESTABLISHEDSYN_SENT->CLOSED，在發(fā)送超時的情況下，會返回到CLOSED狀態(tài)。SYN_收到->LISTEN，如果受到RST包，會返回到LISTEN狀態(tài)。SYN_收到->FIN_WAIT_1，這個遷移是說，可以不用到ESTABLISHED狀態(tài)，而可以直接跳轉(zhuǎn)到FIN_WAIT_1狀態(tài)并等待關閉。
- 4.4.2MSL等待狀態(tài)書中給的圖里面，有一個TIME_WAIT等待狀態(tài)，這個狀態(tài)又叫做2MSL狀態(tài)，說的是在TIME_WAIT2發(fā)送了最后一個ACK數(shù)據(jù)報以后，要進入TIME_WAIT狀態(tài)，這個狀態(tài)是防止最后一次握手的數(shù)據(jù)報沒有傳送到對方那里而準備的（注意這不是四次握手，這是第四次握手的保險狀態(tài)）。這個狀態(tài)在很大程度上保證了雙方都可以正常結(jié)束，但是，問題也來了。由于插口的2MSL狀態(tài)（插口是IP和端口對的意思，socket），使得應用程序在2MSL時間內(nèi)是無法再次使用同一個插口的，對于客戶程序還好一些，但是對于服務程序，例如httpd，它總是要使用同一個端口來進行服務，而在2MSL時間內(nèi)，啟動httpd就會出現(xiàn)錯誤（插口被使用）。為了避免這個錯誤，服務器給出了一個平靜時間的概念，這是說在2MSL時間內(nèi)，雖然可以重新啟動服務器，但是這個服務器還是要平靜的等待2MSL時間的過去才能進行下一次連接。
- 4.5.FIN_WAIT_2狀態(tài)這就是著名的半關閉的狀態(tài)了，這是在關閉連接時，客戶端和服務器兩次握手之后的狀態(tài)。在這個狀態(tài)下，應用程序還有接受數(shù)據(jù)的能力，但是已經(jīng)無法發(fā)送數(shù)據(jù)，但是也有一種可能是，客戶端一直處于FIN_WAIT_2狀態(tài)，而服務器則一直處于WAIT_CLOSE狀態(tài)，而直到應用層來決定關閉這個狀態(tài)。
- 5.RST，同時打開和同時關閉RST是另一種關閉連接的方式，應用程序應該可以判斷RST包的真實性，即是否為異常中止。而同時打開和同時關閉則是兩種特殊的TCP狀態(tài)，發(fā)生的概率很小。
- 6.TCP服務器設計前面曾經(jīng)講述過UDP的服務器設計，可以發(fā)現(xiàn)UDP的服務器完全不需要所謂的并發(fā)機制，它只要建立一個數(shù)據(jù)輸入隊列就可以。但是TCP不同，TCP服務器對于每一個連接都需要建立一個獨立的進程（或者是輕量級的，線程），來保證對話的獨立性。所以TCP服務器是并發(fā)的。而且TCP還需要配備一個呼入連接請求隊列（UDP服務器也同樣不需要），來為每一個連接請求建立對話進程，這也就是為什么各種TCP服務器都有一個最大連接數(shù)的原因。而根據(jù)源主機的IP和端口號碼，服務器可以很輕松的區(qū)別出不同的會話，來進行數(shù)據(jù)的分發(fā)。
