TCP狀態轉換圖的理解

怎樣去讀懂TCP的狀態轉換圖？

     

 　

 

1.概述

       我第一次看這個轉換圖的時候，看的有點蒙，雖然知道表示的是TCP鏈接的狀態轉換圖，可是不知道怎麼去看這個圖，怎麼去理出個頭緒，可能比較笨吧。

       閱讀這個圖，首先從總體上須要知道，這個圖表示的是TCP從創建到斷開過程當中，客戶端和服務器各自的狀態變遷，頭腦裏先有這個概念，而後爲了表述方便，在途中的某些狀態點標註了字符。

      

2.三次握手創建鏈接

       由起始點A開始TCP創建鏈接的三次握手。

       A->B->D->E  表示的是服務器在TCP鏈接創建過程當中的狀態變遷

       A->C->E        表示的是客戶端在TCP鏈接創建過程當中的狀態變遷

 

       正常鏈接創建的總體流程：

       A->B，服務端的應用進程創建套接字，監聽客戶端的鏈接，此時服務器端由CLOSED轉換爲LISTEN狀態，等待客戶端鏈接

       A->C，客戶端的應用進程主動鏈接服務器，發送第一個SYN握手，此時客戶端狀態變遷爲SYN_SENT

       B->D，服務器接收到客戶端發送的SYN，而後回覆客戶端SYN，ACK應答，此時服務端的狀態變遷爲SYN_RCVD

       C->E，客戶端接收到服務端的SYN，ACK，客戶端狀態變遷爲ESTABLISHED,併發送ACK給服務器

       D->E，服務端接收到客戶端的ACK應答，服務端狀態變遷爲ESTABLISHED，至此TCP鏈接的三次握手過程完成，服務器和客戶端創建了鏈接，客戶端主動鏈接，服務端被動鏈接

       鏈接創建過程當中的異常狀況：

       D->B，服務器在接受到客戶端的第一個SYN後，狀態變遷爲SYN_RCVD，並給客戶端發送了SYN，ACK應答，正常狀況來講，客戶端會接收到服務端的應答，並回復一個ACK應答給服務端，可是若是出現異常狀況，好比客戶端的應用進程主動關閉或者客戶端接收服務器的SYN，ACK回包超時，客戶端會給服務端回一個RST，此時客戶端的狀態會從SYN_SENT變遷爲CLOSED，服務端在接收到RST後，會從SYN_RCVD變遷爲LISTEN

 

3.四次握手斷開鏈接

       TCP鏈接斷開須要經歷四次握手，假設客戶端主動斷開鏈接。

       E->F->G，       表示服務端在TCP鏈接斷開過程當中的狀態變遷

       E->J->L->H，   表示客戶端在TCP鏈接斷開過程當中的狀態變遷

 

       正常鏈接斷開：

       E->J，客戶端應用進程主動關閉，發送FIN，客戶端狀態變遷爲FIN_WAIT_1

       E->F->G，服務端收到FIN，狀態變遷爲CLOSED_WAIT，並給客戶端發送一個ACK，且服務端的應用進程會接受這個FIN做爲一個文件結束符，一段時間後，接受到這個文件結束符的應用進程將調用close關閉套接字，這將致使TCP會給客戶端發送一個FIN，此時服務器狀態變遷爲LAST_ACK

       J->L->H，客戶端收到ACK以後，狀態變遷爲FIN_WAIT_2，在這以後，收到服務端close發送的FIN，狀態變遷爲TIME_WAIT，並應答一個ACK給服務端

       服務端在收到這個ACK後，服務端就徹底關閉，狀態變遷爲CLOSED，而客戶端在2MSL超時後，也會徹底關閉，狀態變遷爲CLOSED

       這個TIME_WAIT設計的仍是十分巧妙的，後續能夠再補充TIME_WAIT和一些異常狀況的說明