TCP協議的創建與釋放及TCP的有限狀態基

1、TCP的連接創建（三次握手）

以下圖所示：假定最初兩端的TCP進程都處於關閉狀態。下圖中，client主動打開連接，server被動打開連接

    

建立過程：

    ①、server的TCP服務器進程先建立傳輸控制塊TCB(存儲了每個連接中的重要信息)，準備接受client進程的鏈接請求。而後服務器進程就處於LISTEN(收聽)狀態，等待客戶的鏈接請求。若有，做出響應。

    ②、client的TCP客戶進程也是首先建立傳輸控制模塊TCB，而後向server發出鏈接請求報文段，這時首部中的同步位SYN =1,同時選擇一個初始序號 seq =1000,TCP規定，SYN報文段不能攜帶數據，但要消耗一個序號。這時，TCP客戶進程進入SYN-SENT（同步以發送）狀態。mss表示最大段尺寸,

若是一個段太大,封裝成幀後超過了鏈路層的最大幀長度,就必須在IP 層分片,爲了不這種狀況,客戶端聲明本身的最大段尺寸,建議服務器端發來的段不要超過這個長度。

    ③、server收到鏈接請求報文段後，如贊成創建鏈接，則向client發送確認。在確認報文段中應把SYN 爲和ACK 位都置1，確認號是ack =1001,同時也爲本身選擇一個初始序號seq=8000。這個報文段也不能攜帶數據，但一樣要消耗一個序號。這時TCP服務器進程進入SYN-RCVD(同步收到)狀態。

    ④、TCP客戶進程收到server的確認後，還要向server給出確認，確認報文段ACK 置1，確認號ack =8001，而本身序號爲seq=1002,TCP的標準規定，ACK 報文段能夠攜帶數據。但若是不攜帶數據則不消耗序號，這種狀況下，下一個數據報文段的序號還是seq =1002.這時，TCP鏈接已經創建，client進去ESTABLISHED(已創建鏈接)狀態。

    ⑤、當servers收到client的確認後，也進入ESTABLISHED狀態。

****************爲何client還要發送一次確認呢？主要是爲了防止已失效的鏈接請求報文段忽然又傳送到了server，於是產生錯誤。**********************

2、TCP的鏈接釋放（四次揮手）

以下圖所示：

釋放鏈接過程：

    ①、數據傳輸結束後，通訊的雙方均可釋放鏈接。如今client和server都處於ESTABLISHED狀態。client的應用進程先向其TCP發出鏈接釋放，並中止再發送數據，主動關閉TCP鏈接。client把鏈接釋放報文段首部的FIN置1，其序號 seq=1021，它等於前面已傳送過的數據的最後一個字節的序號加1.這是client進入FIN-WAIT-1(終止等待1)狀態，等待server的確認。TCP規定，FIN報文段即便不攜帶數據，它也消耗一個序號。

    ②、server收到鏈接釋放報文段後即發出確認，確認號是ack=1022,而後server就進入CLOSE-WAIT（關閉等待）狀態。TCP服務器進程這時應經過高層應用進程，而從client到server這個方向的鏈接就釋放了，這時的TCP鏈接處於半關閉（half-close）狀態，即client已經沒有數據要發送了，但server若發送數據，client仍要接收。也就是說server到client這個方向的鏈接並未關閉。

    ③、client收到來自server的確認後，就進入FIN-WAIT-2（終止等待2）狀態，等待server發出的鏈接釋放報文段。若server已經沒有要向client發送的數據，其應用進程就通知TCP 釋放鏈接。這是B發出的鏈接釋放報文段必須使FIN=1 。現假定server的序號爲8011.這是server就進入LAST-ACK（最後確認狀態），等待client的確認。

    ④、client在收到server的鏈接釋放報文段後，必須對此發出確認，在確認報文段中把ACK置1 ，序號爲8012，而後進入到TIME-WAIT（時間等待）狀態。這時候TCP鏈接尚未釋放掉。必須通過時間等待計時器設置的時間2MSL後，client才進入到CLOSE狀態。時間MSL叫作最長報文段壽命，建議設置爲2分鐘。

    ⑤、server接收到了client發出的確認，就進入CLOSED狀態。

**************爲何client在TIME-WAIT狀態必須等待2MSL時間呢？**********

    第一，爲了保證client發送的最後一個ACK報文段可以到達server。

    第二，防止「已失效的鏈接請求報文段」出如今本鏈接中。

3、TCP有限狀態基

    

每一個方框中的大寫英文字符串是TCP標準所使用的TCP鏈接狀態名。狀態之間的箭頭表示可能發生的狀態變遷。箭頭旁邊的字，代表引發這種變遷的緣由，或代表發生狀態變遷後又出現什麼動做。圖中三種不一樣的箭頭表示的意義不一樣，粗實箭頭表示對客戶進程的正常變遷，粗虛箭頭表示對服務器進程的正常變遷。另一種細線箭頭表示異常變遷。

    ①、CLOSED 狀態時初始狀態。

    ②、LISTEN:被動打開，服務器端的 狀態變爲LISTEN(監聽)

    ③、SYN-RECVD:服務器端收到SYN後，狀態爲SYN；發送SYN ACK;

    ④、SYN_SENTY:應用程序發送SYN後，狀態爲SYN_SENT；

    ⑤、ESTABLISHED:當鏈接已經創建，客戶端進入ESTABLISHED狀態，服務器端收到客戶端的確認後，服務器端也進入ESTABLISHED狀態。

     ⑥、FIN_WAIT_1：應用程序端發送FIN，準備斷開TCP鏈接

    ⑦、CLOSE_WAIT:服務器端在收到FIN後，發送ACK，狀態爲CLOSE_WAIT

    ⑧、FIN_WAIT_2:當客戶端收到來自服務器端的確認後，就進入FIN_WAIT_2.

    ⑨、LAST_ACK：當服務器端沒有要向客戶端發送的數據，其應用進程就通知TCP釋放鏈接。服務器端重複上次已發送過得確認號。這時服務器端就進入LAST_ACK狀態。

    十、TIME_WAIT:客戶端收到服務器端的鏈接釋放報文段後，對此發出確認，而後客戶端就進入了TIME_WAIT狀態。