TCP 连接建立和终止过程中的状态变化

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通常情况下，建立一个 TCP 连接需要三次握手，连接建立好之后可以双向同时发送数据。正常断开一个 TCP 连接需要四次挥手。在 TCP 连接建立到断开的过程中，连接双方的状态会发生变化。

状态变化

下图展示了 TCP 连接建立和终止时发送的报文段类型以及连接双方状态的变化。

TCP 正常建立连接和终止客户端客户端服务端服务端三次握手 LISTEN（被动打开）SYN J 主动打开 SYN_SENTSYN_RCVDSYN K, ack J+1ESTABLISHEDack K+1ESTABLISHED 四次挥手 FIN M 主动关闭 FIN_WAIT_1CLOSE_WAIT（被动关闭）ack M+1FIN_WAIT_2FIN NTIME_WAITLAST_ACKack N+1CLOSED

连接建立的过程

  1. 服务端监听指定端口，进入 LISTEN 状态，等待客户端的连接
  2. 客户端执行主动打开，向服务端的指定端口发送 SYN 报文段，状态变为 SYN_SENT
  3. 服务端收到客户端的 SYN 请求后，状态变为 SYN_RCVD，同时向客户端回复 ack 和发送自己的 SYN
  4. 客户端收到服务端的 SYN 后，状态变为 ESTABLISHED，同时回复 ack 进行确认
  5. 服务端收到 ack 后，状态变为 ESTABLISHED

连接断开的过程

  1. 客户端执行主动关闭，发送 FIN 报文段，状态变为 FIN_WAIT_1
  2. 服务端收到 FIN 后，状态变为 CLOSE_WAIT，同时回复一个 ack 确认报文段
  3. 客户端收到 ack 后，状态变为 FIN_WAIT_2
  4. 服务端还可以继续发送剩余数据。若数据已发送完，则可以直接发送 FIN 报文段，同时状态变为 LAST_ACK
  5. 客户端收到 FIN 后，状态变为 TIME_WAIT，同时回复一个 ack 报文段
  6. 服务端收到 ack 后，连接关闭

参考

TCP/IP 详解 卷 1：协议

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