个人对TCP11种状态转换的理解

Posted 2021-11-12 eatmedicine

首先就是这张很经典的图，我们围绕这个图开讲

咱分条来说各个转换之间的动作

首先从CLOSED开始

如果是CLOSED-》LISTEN 代表这是服务端 监听某个端口 准备接受其他人的connect了

如果是CLOSED-》SYN_SENT 代表这是一个客户端发送了connect  发送了SYN=1，进行了TCP的第一次握手 然后等待对方的第二次握手发送SYN=1和ACK=1

当收到了SYN=1和ACK=1后（第二次握手），并且自己发送了ACK=1（第三次握手） 这时候在客户端这边，就已经建立了TCP连接，所以就是SYN_SENT -》ESTABLISHED 代表正式建立了连接

 

这时候回到服务端接收端这边 服务端接受到第一次握手SYN=1后，自己发送第二次握手SYN=1 ACK=1，就已经进入了SYN_RCVD状态，等待着第三次握手的到来

等到第三次握手的到来，于是收到了ACK=1，于是服务端这边的连接也建立成功，SYN_RCVD-》ESTABLISHED

当然 在SYN_RCVD等待第三次握手的时候，也有可能收到的不是第三次握手，而是一个RST（reset）标志，这就代表要重置这个连接，所以当收到RST的时候，SYN_RCVD-》LISTEN 退化了

 

然后接下来就是TCP的关闭状态了，这时候就涉及到了TCP的4次挥手，当然在状态上有主动关闭和被动关闭的区别

 

先说说主动关闭 一般是客户端发起（虽然并没有什么客户端服务端区别，但就这样叫了）

首先先是向服务端发送一个FIN=1，代表客户端到服务端这单向路莫得数据要传了，于是这里就从ESTABLISHED-》FIN_WAIT_1 状态 第一次等待，等待服务端下一个数据包传过来的ACK

然后呢，当服务端传过来一个ACK，这个ACK的值为上一次发送FIN的时候，传过去的SEQ+1，这时候，就是FIN_WAIT_1-》FIN_WAIT_2 ，开始等待服务端的FIN了

当收到了服务端最后一个FIN，代表了服务端到客户端这单线也莫得数据要传送了，然后自己发送一个ACK，表示自己收到了对面的FIN，于是终于FIN_WAIT_2进入到了TIME_WAIT阶段

为什么要有TIME_WAIT阶段而且要持续2MSL（MSL为报文最大生命周期，WINDOWS一般为2分钟）呢？因为有可能对方服务器端莫得收到最后的ACK，所以这段时间是用来重传等待的

等过了这段时间，就真正断开回到了CLOSED了

 

然后可以说下服务端那边的被动关闭了，服务端当他接受到了FIN后，肯定还可能会有数据没传完，所以数据夹带一个ACK（此时ACK=发送过来的FIN报文中的SEQ+1）传过去告诉客户端知道了 ，再塞点数据。然后发送了ACK就从ESTABLISHED进入了CLOSE_WAIT阶段

然后最后 服务端也没数据了 然后就发送了FIN报文，告诉对方自己莫得数据了，然后等待对面的ACK回应，这时候就从CLOSE_WAIT进入了LAST_ACK阶段

最后的最后，当接受到了客户端最后一个ACK，彻底解放，回到CLOSED的怀抱中

 

这时候说两个同时的例子

一个是同时打开

TCP第一次握手都发送的是SYN=1嘛

有时候会碰到客户端发送了SYN=1，第一次挥手，然后进入到了SYN_SENT状态

这时候 原本应该接受对方的第二次握手 本应该收到的是SYN=1并且ACK=1

但是这时候只收到了一个SYN=1的话，就代表是双方同时发送了SYN第一次握手。此时虽然双方发出去的时候都为SYN_SENT，但是在收到了对方的SYN=1后，就变成了SYN_RCVD了

那有啥好讲的，双方都只能回复一个第二次握手回去咯，所以双方都发送了SYN=1，ACK=1，此时这个发送的ACK就是帮助对方从SYN_RCVD进入到ESTABLISHED状态了

 

 

然后就是同时关闭

和上面一样，原本主动发送FIN的一方，变成FIN_WAIT准备收获对面的第二次挥手ACK了

但是 这时候突然也直接受到了对面的FIN=1，

那能怎么办，直接相视一笑，都对对面发送一个ACK的确认，然后进入CLOSING的状态

等待对方的ACK一到，直接就进入TIME_WAIT状态了 等2MSL后就CLOSED了

 

这就是我自己对TCP11种状态间的转换的理解