TCP狀態轉移詳解

2021-08-20 12:17:22 字數 3330 閱讀 7763

在看tcp狀態轉移圖之前,我們先來看一下三次握手和四次揮手

畫了乙個比較簡陋的圖

1、建立連線協議(三次握手) 

(1)客戶端傳送乙個帶syn標誌的tcp報文到伺服器。這是三次握手過程中的報文1。 

(2) 伺服器端回應客戶端的,這是三次握手中的第2個報文,這個報文同時帶ack標誌和syn標誌。因此它表示對剛才客戶端syn報文的回應;同時又標誌syn給客戶端,詢問客戶端是否準備好進行資料通訊。 

(3) 客戶必須再次回應服務段乙個ack報文,這是報文段3。

三次握手

2、連線終止協議(四次握手) 

由於tcp連線是全雙工的,因此每個方向都必須單獨進行關閉。這原則是當一方完成它的資料傳送任務後就能傳送乙個fin來終止這個方向的連線。收到乙個 fin只意味著這一方向上沒有資料流動,乙個tcp連線在收到乙個fin後仍能傳送資料。首先進行關閉的一方將執行主動關閉,而另一方執行被動關閉。 

(1) tcp客戶端傳送乙個fin,用來關閉客戶到伺服器的資料傳送(報文段4)。 

(2) 伺服器收到這個fin,它發回乙個ack,確認序號為收到的序號加1(報文段5)。和syn一樣,乙個fin將占用乙個序號。 

(3) 伺服器關閉客戶端的連線,傳送乙個fin給客戶端(報文段6)。 

(4) 客戶段發回ack報文確認,並將確認序號設定為收到序號加1(報文段7)。

四次揮手

狀態轉移圖

這個沒什麼好說的了,表示初始狀態。

listen:

這個也是非常容易理解的乙個狀態,表示伺服器端的某個socket處於監聽狀態,可以接受連線了。

syn_rcvd:

這個狀態表示接受到了syn報文,在正常情況下,這個狀態是伺服器端的

socket

在建立tcp

連線時的三次握手會話過程中的乙個中間狀態,很短暫,基本 上用

netstat

你是很難看到這種狀態的,除非你特意寫了乙個客戶端測試程式,故意將三次

tcp握手過程中最後乙個

ack報文不予傳送。因此這種狀態 時,當收到客戶端的

ack報文後,它會進入到

established

狀態。syn_sent:

這個狀態與syn_rcvd遙想呼應,當客戶端

socket

執行connect

連線時,它首先傳送

syn報文,因此也隨即它會進入到了

syn_sent

狀 態,並等待服務端的傳送三次握手中的第

2個報文。

syn_sent

狀態表示客戶端已傳送

syn報文。

established:

這個容易理解了,表示連線已經建立了。

fin_wait_1(重要)

:這個狀態要好好解釋一下,其實fin_wait_1和

fin_wait_2

狀態的真正含義都是表示等待對方的

fin報文。而這兩種狀態的區別 是:

fin_wait_1

狀態實際上是當

socket

在established

狀態時,它想主動關閉連線,向對方傳送了

fin報文,此時該

socket

即 進入到

fin_wait_1

狀態。而當對方回應

ack報文後,則進入到

fin_wait_2

狀態,當然在實際的正常情況下,無論對方何種情況下,都應該馬 上回應

ack報文,所以

fin_wait_1

狀態一般是比較難見到的,而

fin_wait_2

狀態還有時常常可以用

netstat

看到。fin_wait_2(重要)

:上面已經詳細解釋了這種狀態,實際上fin_wait_2狀態下的

socket

,表示半連線,也即有一方要求

close

連線,但另外還告訴對方,我暫時還有點資料需要傳送給你,稍後再關閉連線。

time_wait

(重要)

: 表示收到了對方的fin報文,並傳送出了

ack報文,就等

2msl

後即可回到

closed

可用狀態了。如果

fin_wait_1

狀態下,收到了對方同時帶

fin標誌和

ack標誌的報文時,可以直接進入到

time_wait

狀態,而無須經過

fin_wait_2

狀態。closing:

這種狀態比較特殊,實際情況中應該是很少見,屬於一種比較罕見的例外狀態。正常情況下,當你傳送fin報文後,按理來說是應該先收到(或同時收到)對方的

ack報文,再收到對方的

fin報文。但是

closing

狀態表示你傳送

fin報文後,並沒有收到對方的

ack報文,反而卻也收到了對方的

fin報文。什 麼情況下會出現此種情況呢?其實細想一下,也不難得出結論:那就是如果雙方幾乎在同時

close

乙個socket

的話,那麼就出現了雙方同時傳送

fin報 文的情況,也即會出現

closing

狀態,表示雙方都正在關閉

socket

連線。close_wait:

這種狀態的含義其實是表示在等待關閉。怎麼理解呢?當對方close乙個

socket

後傳送fin

報文給自己,你系統毫無疑問地會回應乙個

ack報文給對 方,此時則進入到

close_wait

狀態。接下來呢,實際上你真正需要考慮的事情是察看你是否還有資料傳送給對方,如果沒有的話,那麼你也就可以

close

這個socket

,傳送fin

報文給對方,也即關閉連線。所以你在

close_wait

狀態下,需要完成的事情是等待你去關閉連線。

last_ack:

這個狀態還是比較容易好理解的,它是被動關閉一方在傳送fin報文後,最後等待對方的

ack報文。當收到

ack報文後,也即可以進入到

closed

可用狀態了。

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