[翻译]简单描述 TCP 有限状态机

原文地址：链接

TCP 有限状态机能够用来描述 TCP 链接的全部阶段。从链接前的 null 状态，到创建链接过程当中经历的一系列状态，以及关闭链接过程当中出现的一系列状态。

要完整地描述上述过程须要囊括大部分的 TCP 标准，免不了大段复杂的解释。这只会让你们昏昏入睡。大部分人其实只需大体了解下就能够了。简化的TCP 有限状态机无疑能作到这点。

本篇文章将用一图一表简单介绍 TCP 的各类状态，介绍设备在这些状态下所执行的动做，以及它们的下一状态。为了简化描述，咱们用三个英文简称来表明触发状态转变的三种信号。这三个英文简称来自 TCP 报头的标识位（TCP header flag）

• SYN：同步信号，用来创建链接。之因此称为同步信号（SYN）是由于它的做用是同步两端设备的初始序列号（sequence numbers）

• FIN：结束信号，代表设备但愿停止链接

• ACK：回应信号，表示成功接收到对方发过来的信号

再次声明，这里只会讲解了 TCP 链接、断开时涉及的正常状态，一些应对错误时出现的 TCP 状态不会在这里讲述。若是所有讲完，就违背了本篇“简单”的宗旨

因为不会使用嵌套表格，因此另起了一列，重复内容用 \ 代替

状态	状态描述	设备动做及下一个状态
CLOSED	CLOSED状态是创建链接前所处的状态	被动开启：服务器 TCP 端口被动开启，链接开始进行。服务器会创建控制链接的传输控制块（一种数据结构，简称 TCB），而后进入 LISTEN 状态
\	\	主动开启，发送 SYN ：客户端发送 SYN ，主动进行链接，同时创建传输控制块（TCB）。而后进入 SYN-SENT 状态
LISTEN	LISTEN 状态代表设备（一般是服务器）正在等待接收对方 SYN ，自家的 SYN 还没有发送	接收到客户端的 SYN ，发送 SYN + ACK ：服务端接收到客户端发送的 SYN 后进行回复，回应信号包括本身的SYN，以及代表收到客户端 SYN 的 ACK 信号。随后，服务端进入 SYN-RECEIVED 状态
SYN-SENT	SYN-SENT 状态代表设备（一般是客户端）已经发送了 SYN ， 正在等待另外一端设备（一般是服务端）发送 SYN进行配对	收到另外一端发送的 SYN，回应 ACK：若是设备已经发送了 SYN，且接收到了配对端的 SYN，但尚未收到配对端回应 SYN 的 ACK。那么设备将发送 ACK，代表本身已经接收到对方的 SYN。随后进入 SYN-RECEVIED 状态，等待接收对方回应本身 SYN 的 ACK
\	\	收到配对端的 SYN + ACK，发送 ACK：若是接收到对方的 SYN ，也接收到了对方回应这边 SYN 的 ACK，那么设备就发送 ACK，告知对方本身收到了它的 SYN。进入 ESTABLISHED 状态
SYN-RECEIVED	SYN-RECEIVED 代表设备收到对方发过来的 SYN ，本身也向对方发送了 SYN。如今正在等待接收对方发送的 ACK， 以确认配对一方已收到这边发送的 SYN	接收 ACK：当收到对方的 ACK （表示收到这边发送的 SYN），进入 ESTABLISHED 状态
ESTABLISHED	ESTABLISHED 状态是 TCP 链接完成后所处的稳定状态。此时，链接双方能够自由收发数据。ESTABLISHED 状态会一直维持到 TCP 链接结束	请求关闭，发送 FIN：设备发送带有 FIN 标识的信号，要求关闭链接。随后进入 FIN-WAIT-1 状态
\	\	接收 FIN：设备接收到链接方为关闭链接而传来的 FIN。设备回应 ACK，进入 CLOSE-WAIT 状态
CLOSE-WAIT	CLOSE-WAIT 状态表示设备接收到链接方传来的 FIN，如今须要等待设备上的程序为关闭链接作相应的工做	请求关闭，发送 FIN：设备上使用 TCP 的程序被告知链接端要求关闭 TCP 链接，程序因而向设备的 TCP 层发出关闭请求。TCP 发送 FIN 给已经提出关闭要求（已经发送了 FIN）的链接端。进入 LAST-ASK 状态
LAST-ACK	LAST-ASK表示设备已经接收了另外一端发送过来的 FIN，并回应了ACK。也向对方发送了 FIN，此时还需等待接收对方回应的 ACK，以确认对方成功接收了这边发送过去的 FIN	收到了回应 FIN 的 ACK：设备收到了回应 FIN 的 ACK。如今 TCP 两端的设备都各自发送了 FIN，也各自收到了对方的回应。所以，设备直接进入了 CLOSED 状态
FIN-WAIT-1	FIN-WAIT-1 状态代表设备可能处在等待接收对方回应收到 FIN 的 ACK ，也可能处在等待接收对方发送的 FIN	收到回应 FIN 的 ACK：设备收到回应本身关闭请求的答复，进入 FIN-WAIT-2 状态
\	\	收到 FIN，发送 ACK：设备没有接到对方为回复 FIN 而发送的 ACK，但收到了对方请求关闭链接的 FIN。那么设备回应对方发来的 FIN，发送 ACK，而后进入 CLOSING 状态
FIN-WAIT-2	FIN_WAIT_2 状态代表设备已经发送了 FIN，而且收到了对方回应的 ACK，还在等待对方发送 FIN	接收到 FIN，发送 ACK：设备接收到对方的 FIN，回应 ACK，进入 TIME-WAIT 状态
CLOSING	CLOSING状态代表设备已经接收到了对方的 FIN，本身也回应了 ACK，还需等待接收对方回应本身 FIN 的 ACK	接收到回应 FIN 的 ACK：设备接收到对方回应本身 FIN 的 ACK，进入 TIME-WAIT 状态
TIME-WAIT	设备处于 TIME-WAIT 状态代表设备收到了对方的 FIN，而且回应了 ACK，设备发送了 FIN，也收到了对方回应的 ACK。此时能够关闭链接。不过咱们仍是要倒计一段时间再关闭，防止影响链接端接收这边发送过去的 ACK。也防止和新链接产生冲突	倒计时间到：设计的定时时间耗尽后，链接关闭，进入 CLOSED 状态