TCP之有限狀態機

上圖爲TCP狀態變遷，其各個狀態含義以下：

1. CLOSE：狀態機初始狀態；
2. LISTEN：被動打開，服務器端的狀態變爲LISTEN（監聽）；
1. 被動打開：鏈接的一端的應用程序通知操做系統，但願創建一個傳入的鏈接。這時候操做系統爲這一端創建一個鏈接；
2. 主動鏈接：應用程序經過主動打開請求來告訴操做系統創建一個鏈接；
3. SYN_RCVD：服務器端收到SYN後，狀態爲SYN，發送SYN ACK；
4. SYN_SENT：應用程序發送SYN後，狀態爲SYN_SENT;
5. ESTABLISHED：SYN_RCVD收到ACK後，狀態變爲ESTABLISHED；SYN_SENT在收到SYN ACK，發送ACK後，狀態變爲ESTABLISHED；
6. CLOSE_WAIT：服務器端在收到FIN後，發送ACK，狀態變爲CLOSE_WAIT；若是此時服務器端還有數據要發送，那麼就發送，直到數據發送完畢，此時服務器發送FIN，狀態變爲LAST_ACK；
7. FIN_WAIT_1：應用程序端發送FIN，準備斷開TCP鏈接，狀態從ESTABLISHED->FIN_WAIT_1；
8. FIN_WAIT_2：應用程序端只收到服務器端的ACK，並無收到FIN，說明服務器還有數據要傳輸，那麼此時爲半鏈接；
9. TIME_WAIT：有以下兩種方式進入該狀態。TIME_WAIT是爲了實現TCP全雙工鏈接的可靠性關閉，用來重發可能丟失的ACK報文；須要持續2個MSL（最大報文生存時間）時間；假設應用程序端口在進入TIME_WAIT後，2個MSL後並無收到FIN，說明應用程序最後發出的ACK已經被收到了；不然，會在2個MSL內再次收到ACK報文。
1. FIN_WIAT_1狀態進入：此時應用程序端口收到FIN ACK（而不是像FIN_WAIT_2那樣只收到ACK，說明數據已發送完畢）並向服務器端發送ACK；
2. FIN_WAIT_2狀態進入：此時應用程序端口收到FIN，而後向服務器端發送ACK；

 

客戶端應用程序的狀態遷移路線：

　　CLOSED->SYN_SENT->ESTABLISHED->FIN_WAIT_1->FIN_WAIT_2->TIME_WAIT->CLOSED

以上流程是在程序正常的狀況下應該有的流程，從上圖中能夠看到，在創建鏈接時，當客戶端收到SYN報文的ACK之後，客戶端就打開了數據交互地鏈接。而結束鏈接則一般是客戶端主動結束的，客戶端結束應用程序之後，須要經歷FIN_WAIT_1，FIN_WAIT_2等狀態。

 

服務器的狀態遷移路線：

　　CLOSED->LISTEN->SYN收到->ESTABLISHED->CLOSE_WAIT->LAST_ACK->CLOSED

在創建鏈接的時候，服務器端是在第三次握手以後才進入數據交互狀態，而關閉鏈接則是在關閉鏈接的第二次握手之後（注意不是第四次）。而關閉之後還要等待客戶端給出最後的ACK包才能進入初始的狀態。

 

其餘狀態遷移:

　　上圖中還有一些其餘的狀態遷移，這些狀態遷移針對服務器和客戶端兩方面的總結以下 :

• • LISTEN->SYN_SENT，對於這個解釋就很簡單了，服務器有時候也要打開鏈接的嘛。　　
  • SYN_SENT->SYN_RCVD，服務器和客戶端在SYN_SENT狀態下若是收到SYN數據報，則都須要發送SYN的ACK數據報並把本身的狀態調整到SYN_RCVD狀態，準備進入ESTABLISHED
  • SYN_SENT->CLOSED，在發送超時的狀況下，會返回到CLOSED狀態。
  • SYN_RCVD->LISTEN，若是受到RST包，會返回到LISTEN狀態。
  • SYN_RCVD->FIN_WAIT_1，這個遷移是說，能夠不用到ESTABLISHED狀態，而能夠直接跳轉到 FIN_WAIT_1狀態並等待關閉。