具体三次握手和四次握手的详细内容我就不在这里讲了,这里主要看看TCP连接在生存周期里的状态流转。
TCP 总共有11个状态分别是:
- LISTEN :等待连接。
- SYN_SENT : 客户端主动发起连接请求(发送 SYN n)。
- SYN_RECV : 服务端接到连接请求后,响应 (发送 ACK n+1,SYN j)。
- ESTABLISHED :连接建立成功(发送 ACK j+1)。
- FIN_WAIT1 : 客户端主动关闭连接,等待对方确认是否可以关闭(发送 FIN x)。
- FIN_WAIT2 : 客户端收到对方确定可以关闭回应(接收到ACK x+1)。
- CLOSE_WAIT : 服务端准备关闭连接时的状态,此时连接还为关闭。
- LAST_ACK : 服务端发送可以关闭的消息(发送FIN y)。
- CLOSING :客户端接到服务器关闭连接的信息,发送连接正式关闭消息(接收到 FIN y,发送ACK y+1)。
- TIME_WAIT : 客户端进入time wait 时间,等2倍MSL 时间后,关闭连接。
- CLOSED :服务端接到客户端正式关闭消息后,关闭连接。(接收到 ACK y+1)。
客户端状态流转
- 三次握手建立连接
启动 ---> SYN_SENT ---> ESTABLISHED
- 四次握手关闭连接
ESTABLISHED ---> FIN_WAIT1 ---> FIN_WAIT2 ---> CLOSING ---> TIME_WAIT ---> CLOSED
服务器状态流转
- 三次握手建立连接
LISTEN ---> SYN_RECV ---> ESTABLISHED
- 四次握手关闭连接
ESTABLISHED ---> CLOSE_WAIT ---> LAST_ACK ---> CLOSED
这里最难理解的点应该就是客户端为什么不直接关闭连接,而是在最后要进入TIME_WAIT,进行等待,等待时间为什么是2倍MSL。
首先先明确一下MSL的定义,MSL是Maximum Segment Lifetime的英文缩写,可译为“最长报文段寿命”,它是任何报文在网络上存在的最长的最长时间,超过这个时间报文将被丢弃。
TIME_WAIT状态存在有2个理由:
- 可靠的实现TCP全双工连接终止。
- 允许老的重复分节在网络上消失。
第一个理由,通过图中我们可以假设最终的ACK丢失了。服务器会重新发送它最终的那个FIN,因此客户端必须维护状态信息,已允许它重发最终的那个ACK。
这也解释了为什么主动关闭一端处于TIME_WAIT状态了。
第二个理由,我们假设在12.106.254:1500和206.1.2.129:111之间有一个TCP连接。我们关闭这个连接后,马上重新建立一个新连接,这个时候接受到老连接的一个迷途分组或者重复分组到达连接,这时会出现严重错误。TCP为了防止重复分组在连接终止后出现,所以在2倍MSL时间里不能建立新的连接,等到所有的重复分组失效,方可建立新的连接。