[翻譯]簡單描述 TCP 有限狀態機

原文地址：鏈接

TCP 有限狀態機能夠用來描述 TCP 鏈接的全部階段。從鏈接前的 null 狀態，到創建鏈接過程當中經歷的一系列狀態，以及關閉鏈接過程當中出現的一系列狀態。

要完整地描述上述過程須要囊括大部分的 TCP 標準，免不了大段複雜的解釋。這隻會讓你們昏昏入睡。大部分人其實只需大體瞭解下就能夠了。簡化的TCP 有限狀態機無疑能作到這點。

本篇文章將用一圖一表簡單介紹 TCP 的各類狀態，介紹設備在這些狀態下所執行的動做，以及它們的下一狀態。爲了簡化描述，咱們用三個英文簡稱來表明觸發狀態轉變的三種信號。這三個英文簡稱來自 TCP 報頭的標識位（TCP header flag）

• SYN：同步信號，用來創建鏈接。之因此稱爲同步信號（SYN）是由於它的做用是同步兩端設備的初始序列號（sequence numbers）

• FIN：結束信號，代表設備但願停止鏈接

• ACK：迴應信號，表示成功接收到對方發過來的信號

再次聲明，這裏只會講解了 TCP 鏈接、斷開時涉及的正常狀態，一些應對錯誤時出現的 TCP 狀態不會在這裏講述。若是所有講完，就違背了本篇「簡單」的宗旨

因爲不會使用嵌套表格，因此另起了一列，重複內容用 \ 代替

狀態	狀態描述	設備動做及下一個狀態
CLOSED	CLOSED狀態是創建鏈接前所處的狀態	被動開啓：服務器 TCP 端口被動開啓，鏈接開始進行。服務器會創建控制鏈接的傳輸控制塊（一種數據結構，簡稱 TCB），而後進入 LISTEN 狀態
\	\	主動開啓，發送 SYN ：客戶端發送 SYN ，主動進行鏈接，同時創建傳輸控制塊（TCB）。而後進入 SYN-SENT 狀態
LISTEN	LISTEN 狀態代表設備（一般是服務器）正在等待接收對方 SYN ，自家的 SYN 還沒有發送	接收到客戶端的 SYN ，發送 SYN + ACK ：服務端接收到客戶端發送的 SYN 後進行回覆，迴應信號包括本身的SYN，以及代表收到客戶端 SYN 的 ACK 信號。隨後，服務端進入 SYN-RECEIVED 狀態
SYN-SENT	SYN-SENT 狀態代表設備（一般是客戶端）已經發送了 SYN ， 正在等待另外一端設備（一般是服務端）發送 SYN進行配對	收到另外一端發送的 SYN，迴應 ACK：若是設備已經發送了 SYN，且接收到了配對端的 SYN，但尚未收到配對端迴應 SYN 的 ACK。那麼設備將發送 ACK，代表本身已經接收到對方的 SYN。隨後進入 SYN-RECEVIED 狀態，等待接收對方迴應本身 SYN 的 ACK
\	\	收到配對端的 SYN + ACK，發送 ACK：若是接收到對方的 SYN ，也接收到了對方迴應這邊 SYN 的 ACK，那麼設備就發送 ACK，告知對方本身收到了它的 SYN。進入 ESTABLISHED 狀態
SYN-RECEIVED	SYN-RECEIVED 代表設備收到對方發過來的 SYN ，本身也向對方發送了 SYN。如今正在等待接收對方發送的 ACK， 以確認配對一方已收到這邊發送的 SYN	接收 ACK：當收到對方的 ACK （表示收到這邊發送的 SYN），進入 ESTABLISHED 狀態
ESTABLISHED	ESTABLISHED 狀態是 TCP 鏈接完成後所處的穩定狀態。此時，鏈接雙方能夠自由收發數據。ESTABLISHED 狀態會一直維持到 TCP 鏈接結束	請求關閉，發送 FIN：設備發送帶有 FIN 標識的信號，要求關閉鏈接。隨後進入 FIN-WAIT-1 狀態
\	\	接收 FIN：設備接收到鏈接方爲關閉鏈接而傳來的 FIN。設備迴應 ACK，進入 CLOSE-WAIT 狀態
CLOSE-WAIT	CLOSE-WAIT 狀態表示設備接收到鏈接方傳來的 FIN，如今須要等待設備上的程序爲關閉鏈接作相應的工做	請求關閉，發送 FIN：設備上使用 TCP 的程序被告知鏈接端要求關閉 TCP 鏈接，程序因而向設備的 TCP 層發出關閉請求。TCP 發送 FIN 給已經提出關閉要求（已經發送了 FIN）的鏈接端。進入 LAST-ASK 狀態
LAST-ACK	LAST-ASK表示設備已經接收了另外一端發送過來的 FIN，並回應了ACK。也向對方發送了 FIN，此時還需等待接收對方迴應的 ACK，以確認對方成功接收了這邊發送過去的 FIN	收到了迴應 FIN 的 ACK：設備收到了迴應 FIN 的 ACK。如今 TCP 兩端的設備都各自發送了 FIN，也各自收到了對方的迴應。所以，設備直接進入了 CLOSED 狀態
FIN-WAIT-1	FIN-WAIT-1 狀態代表設備可能處在等待接收對方迴應收到 FIN 的 ACK ，也可能處在等待接收對方發送的 FIN	收到迴應 FIN 的 ACK：設備收到迴應本身關閉請求的答覆，進入 FIN-WAIT-2 狀態
\	\	收到 FIN，發送 ACK：設備沒有接到對方爲回覆 FIN 而發送的 ACK，但收到了對方請求關閉鏈接的 FIN。那麼設備迴應對方發來的 FIN，發送 ACK，而後進入 CLOSING 狀態
FIN-WAIT-2	FIN_WAIT_2 狀態代表設備已經發送了 FIN，而且收到了對方迴應的 ACK，還在等待對方發送 FIN	接收到 FIN，發送 ACK：設備接收到對方的 FIN，迴應 ACK，進入 TIME-WAIT 狀態
CLOSING	CLOSING狀態代表設備已經接收到了對方的 FIN，本身也迴應了 ACK，還需等待接收對方迴應本身 FIN 的 ACK	接收到迴應 FIN 的 ACK：設備接收到對方迴應本身 FIN 的 ACK，進入 TIME-WAIT 狀態
TIME-WAIT	設備處於 TIME-WAIT 狀態代表設備收到了對方的 FIN，而且迴應了 ACK，設備發送了 FIN，也收到了對方迴應的 ACK。此時能夠關閉鏈接。不過咱們仍是要倒計一段時間再關閉，防止影響鏈接端接收這邊發送過去的 ACK。也防止和新鏈接產生衝突	倒計時間到：設計的定時時間耗盡後，鏈接關閉，進入 CLOSED 狀態