（六）：TCP的链接创建与释放过程

一：    TCP的三次握手即链接的创建

用三次握手创建TCP链接，如图示：

如图，假设A运行的是TCP客户程序，而B运行的是TCP服务器程序。

最初两端的TCP进程都处于CLOSED(关闭)状态。

注意：A主动打开链接，B被动打开链接。

    B的TCP服务器进程先建立传输控制块TCB，准备接受客户进程的链接请求。而后服务器进程就处于LISTEN(侦听)状态，等待客户的链接请求。若有，即作出响应。

    A的TCP客户进程也是首先建立传输控制块TCB，而后向B发送链接请求报文段。这时候首部中的同步位SYN=1，同时选择一个初始序号seq=x。TCP规定，SYN报文段即SYN=1的报文段不能携带数据，但要消耗掉一个序号。这是，TCP客户进程进入SYN-SENT（同步已发送）状态。

   B收到链接请求报文段后，如赞成创建链接，则向A发送确认。在确认报文段中应把SYN位和ACK位都置1，确认号是ack+1，同时也为本身选择一个初始序号seq=y。请注意，这个报文段也不能携带数据，但一样要消耗掉一个序号。这时，TCP服务器进程进入SYN-RCVD（同步已收到 ）状态。

   TCP客户进程收到B的确认后，还要向B给出确认。确认报文段的ACK置1，确认号是ack=y+1，而本身的序号seq=x+1。TCP的标准规定，ACK报文段能够携带数据。但若是不携带数据则不消耗序号。在这种状况下，下一个数据报文段的序号还是seq=x+1。这时候，TCP链接已经创建。A进入ESTABLISHED（已创建链接）状态。

    当B收到A的确认后，B也进入已创建链接状态。

    为何A还要发送一次确认呢？

    这主要是为了防止已失效的链接请求报文段忽然又传送到了B，于是产生错误。

 

 

二：    TCP的四次挥手即链接的释放

TCP释放链接的过程，四次挥手，如图示：

        

               

    数据传输结束后，通讯的双方均可释放链接。

    如今A 和 B都处于创建链接状态即ESTABLISHED。A的应用进程先向其TCP发出链接释放报文段，并中止在发送数据，主动关闭TCP链接。A把链接释放报文段首部的终止控制位FIN置1，其序号seq=u，它等于前面已传送过的数据的最后一个字节的序号加1。.这时A进入FIN-WAIT-1（终止等待1）状态，等待B的确认。

    请注意，FIN报文段即便不携带数据，它也消耗掉一个序号。

    B收到 链接释放报文段后即发出确认，确认号是ack=u+1,而这个报文段本身的序号是v，等于B前面已传送过的数据的最后一个字节的序号加1。而后B就进入CLOSE-WAIT（关闭等待）状态。

    TCP服务器进程这时应通知应用进程，于是从A到B这个方向的链接就释放了。

    注意：这时的TCP链接处于半关闭（half-close）状态。即A已经没有数据要发送了，但B若发送数据，A仍要接收。也就是说，从B到A这个方向的链接并未关闭，这个状态可能会持续一些时间。

    A收到来自B的确认后，就进入FIN-WAIT-2(终止等待2）状态。等待B发出的链接释放报文段。

    若B已经没有要向A发送的数据，其应用进程就通知TCP释放链接。这时B发出的链接释放报文段必须使FIN=1。现假定B的序号w（在半关闭状态，B可能又发送了一些数据）。B还必须重复上次已发送的确认号ack=u+1。这时B就进入LAST-ACk（最后确认）状态，等待A的确认。                                                                      

    A在收到B的链接释放报文段后，必须对此发出确认。在确认报文段中把ACK置1，确认号ack=w+1，而本身的序号是seq=u+1。而后进入到TIME-WAIT（时间等待）状态。

    注意：如今TCP链接尚未释放掉。必须通过时间等待计时器TIME-WAIT设置的时间2MSL后，A才进入到CLOSED状态。时间MSL叫作最长报文段寿命。    

    当A进入到时间等待状态后，要通过必定的时间才能进入CLOSED状态。才能开始下一个链接的创建。

    当A撤下相应的传输控制块TCB后，就结束了此次的TCP链接。

    为何A在TIME-WAIT时间等待状态必须等待一段时间了。好比说等待2MSL。

第一：

        为了保证A发送的最后一个ACK报文段可以到达B。这个ACK报文段有可能丢失，于是使处在LAST-ACK状态的B收不到对已发送的FIN+ACK报文段的确认。B会超时重传这个FIN+ACK报文段，而A就能在2MSL时间内收到这个重传的FIN+ACK报文段。接着A重传一次确认，从新启动2MSL计时器。最后，A和B都正常进入到CLOSED状态。若是A在TIME-WAIT状态不等待一段时间，而是在发送完ACK报文段当即释放链接，那么就没法收到B重传的FIN+ACK报文段。于是也不会在发送一次确认报文段，这样，B就没法正常进入到ClOSED状态。

第二：

        防止以前提到过的“已失效的链接请求报文段“出如今本链接中。A在发送完最后一个ACK报文段后，在通过时间2MSL，就可使本链接持续的时间内所产生的全部报文段都从网络中消失，这样就可使下一个新的链接中不会出现这种旧的链接请求报文段。

 

    注意：

        B只要收到了A发出的确认，就进入了CLOSED状态。一样，B在撤销相应的传输控制块TCB后，就结束了此次的TCP链接。能够发现，B结束TCP链接的时间要比A早一些。