TCP连接的状态

TCP（传输控制协议）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。TCP 连接的状态可以通过一个状态机来描述，这个状态机定义了 TCP 连接从建立到关闭过程中可能经历的各种状态。

一、状态

二、详细说明

1. CLOSED

   • 初始状态，表示没有任何连接。

2. LISTEN

   • 服务器端等待客户端连接请求的状态。服务器通过调用 listen() 函数进入此状态。

3. SYN_SENT

   • 客户端发起连接请求，发送 SYN 包给服务器，然后进入此状态。

4. SYN_RECEIVED

   • 服务器收到客户端的 SYN 包，发送 SYN+ACK 包作为响应，然后进入此状态。

5. ESTABLISHED

   • 客户端收到服务器的 SYN+ACK 包，发送 ACK 包确认，双方都进入此状态，表示连接已建立，可以开始数据传输。

6. FIN_WAIT_1

   • 任一方调用 close() 函数后，发送 FIN 包给对方，然后进入此状态。

7. FIN_WAIT_2

   • 在 FIN_WAIT_1 状态下，发送方收到对方的 ACK 包，确认 FIN 包已收到，进入此状态。

8. CLOSING

   • 在 FIN_WAIT_1 状态下，发送方收到对方的 FIN 包，发送 ACK 包确认，进入此状态。

9. TIME_WAIT

   • 在 FIN_WAIT_2 或 CLOSING 状态下，发送方收到对方的 FIN 包，发送 ACK 包确认，进入此状态。在此状态下，发送方等待一段时间（通常是 2MSL，即两倍的最大报文段生存时间），确保对方收到 ACK 包。

10. CLOSE_WAIT

    • 在 ESTABLISHED 状态下，接收方收到对方的 FIN 包，发送 ACK 包确认，进入此状态。此时，接收方需要调用 close() 函数来关闭连接。

11. LAST_ACK

    • 在 CLOSE_WAIT 状态下，接收方调用 close() 函数，发送 FIN 包给对方，然后进入此状态。等待对方的 ACK 包确认。

三、状态转换

+---------+
          |  CLOSED |
          +---------+
               |
               v
          +---------+
          |  LISTEN |
          +---------+
               |
               v
          +---------+
          | SYN_RCVD|
          +---------+
               |
               v
          +---------+
          |  ESTAB  |
          +---------+
               |
               v
          +---------+
          | FIN_WAIT1|
          +---------+
               |
               v
          +---------+
          | FIN_WAIT2|
          +---------+
               |
               v
          +---------+
          |  CLOSING|
          +---------+
               |
               v
          +---------+
          | TIME_WAIT|
          +---------+
               |
               v
          +---------+
          |  CLOSED |
          +---------+

          +---------+
          |  ESTAB  |
          +---------+
               |
               v
          +---------+
          |  CLOSE_WAIT|
          +---------+
               |
               v
          +---------+
          |  LAST_ACK|
          +---------+
               |
               v
          +---------+
          |  CLOSED |
          +---------+