TCP之有限状态机

上图为TCP状态变迁，其各个状态含义以下：

1. CLOSE：状态机初始状态；
2. LISTEN：被动打开，服务器端的状态变为LISTEN（监听）；
1. 被动打开：链接的一端的应用程序通知操做系统，但愿创建一个传入的链接。这时候操做系统为这一端创建一个链接；
2. 主动链接：应用程序经过主动打开请求来告诉操做系统创建一个链接；
3. SYN_RCVD：服务器端收到SYN后，状态为SYN，发送SYN ACK；
4. SYN_SENT：应用程序发送SYN后，状态为SYN_SENT;
5. ESTABLISHED：SYN_RCVD收到ACK后，状态变为ESTABLISHED；SYN_SENT在收到SYN ACK，发送ACK后，状态变为ESTABLISHED；
6. CLOSE_WAIT：服务器端在收到FIN后，发送ACK，状态变为CLOSE_WAIT；若是此时服务器端还有数据要发送，那么就发送，直到数据发送完毕，此时服务器发送FIN，状态变为LAST_ACK；
7. FIN_WAIT_1：应用程序端发送FIN，准备断开TCP链接，状态从ESTABLISHED->FIN_WAIT_1；
8. FIN_WAIT_2：应用程序端只收到服务器端的ACK，并无收到FIN，说明服务器还有数据要传输，那么此时为半链接；
9. TIME_WAIT：有以下两种方式进入该状态。TIME_WAIT是为了实现TCP全双工链接的可靠性关闭，用来重发可能丢失的ACK报文；须要持续2个MSL（最大报文生存时间）时间；假设应用程序端口在进入TIME_WAIT后，2个MSL后并无收到FIN，说明应用程序最后发出的ACK已经被收到了；不然，会在2个MSL内再次收到ACK报文。
1. FIN_WIAT_1状态进入：此时应用程序端口收到FIN ACK（而不是像FIN_WAIT_2那样只收到ACK，说明数据已发送完毕）并向服务器端发送ACK；
2. FIN_WAIT_2状态进入：此时应用程序端口收到FIN，而后向服务器端发送ACK；

 

客户端应用程序的状态迁移路线：

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

以上流程是在程序正常的状况下应该有的流程，从上图中能够看到，在创建链接时，当客户端收到SYN报文的ACK之后，客户端就打开了数据交互地链接。而结束链接则一般是客户端主动结束的，客户端结束应用程序之后，须要经历FIN_WAIT_1，FIN_WAIT_2等状态。

 

服务器的状态迁移路线：

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

在创建链接的时候，服务器端是在第三次握手以后才进入数据交互状态，而关闭链接则是在关闭链接的第二次握手之后（注意不是第四次）。而关闭之后还要等待客户端给出最后的ACK包才能进入初始的状态。

 

其余状态迁移:

　　上图中还有一些其余的状态迁移，这些状态迁移针对服务器和客户端两方面的总结以下 :

• • LISTEN->SYN_SENT，对于这个解释就很简单了，服务器有时候也要打开链接的嘛。　　
  • SYN_SENT->SYN_RCVD，服务器和客户端在SYN_SENT状态下若是收到SYN数据报，则都须要发送SYN的ACK数据报并把本身的状态调整到SYN_RCVD状态，准备进入ESTABLISHED
  • SYN_SENT->CLOSED，在发送超时的状况下，会返回到CLOSED状态。
  • SYN_RCVD->LISTEN，若是受到RST包，会返回到LISTEN状态。
  • SYN_RCVD->FIN_WAIT_1，这个迁移是说，能够不用到ESTABLISHED状态，而能够直接跳转到 FIN_WAIT_1状态并等待关闭。