TCP 連線與關閉

一.tcp 協議

傳輸控制協議（ transmission control protocol, tcp ）是種面向連線、確保資料在端到端間可靠傳輸的協議。面向連線是插在傳送資料前，需要先建立一條虛擬的鏈路，然後讓資料在這條鏈路上「流動」完成傳輸。

1、tcp 協議的報文頭：

2、協議六個狀態位：

連線協議相關的就是中間那六個狀態位：urg、ack、psh、rst、syn、fin，都置為 1 表示有效，在這六個當中，我們主要關注重點關注 ack、syn、fin 這三個。下面解釋一下這三個狀態位：

二.tcp連線的三次握手1、下面我們就來看看為什麼是三次握手，而不是四次或者兩次：

2、tcp 協議三次握手時序圖：

總體來說就是呼叫、應答、回應，我們來詳細的介紹每一步：

經過這三步之後，兩台伺服器就建立連線了，可以進行通訊資料傳輸了。為什麼要三次握手呢？主要是為了資訊對等和防止出現請求超時導致髒連線。

3、為什麼會出現髒連線？

看下面這張圖：

因為ttl 網路報文的生存時間往往都會超 tcp 請求超時時間，如果兩次握手就可以建立連線，傳輸資料並釋放連線後，第乙個超時的連線請求才到達 b 機器的話，b 機器會以為是 a 建立新連線的請求，然後確認同意建立連線。因為 a 機器的狀態不是 syl_sent ，所以直接丟棄了 b 的確認資料，以致最後只是 b 機器單方面建立連線完畢。

三次握手就可以解決這個問題，因為需要 a 伺服器確認了才真正的建立了連線。

三.tcp 四次揮手

1、先看下面這個場景：

a：b 啊，我不想玩了。

b：哦，你不想玩了啊，我知道了。

這個時候，還只是 a 不想玩了，也即 a 不會再傳送資料，但是 b 能不能在 ack 的時候，直接關閉呢？當然不可以了，很有可能 a 是發完了最後的資料就準備不玩了，但是 b 還沒做完自己的事情，還是可以傳送資料的，所以稱為半關閉的狀態。

b：a 啊，好吧，我也不玩了，拜拜。

a：好的，拜拜。

這就是乙個完整的關閉連線，在這個關閉的過程中，一共說了四句話，我們也稱之為四次揮手。

2、tcp 協議四次揮手時序圖：

我們結合上面的時序圖和場景再來分析一下 tcp 斷開過程。

當 a 說「不玩了」，a 就進入fin-wait-1的狀態，b 收到「a 不玩」的訊息後，傳送知道了，b 就進入close-wait的狀態。a 收到「b 說知道了」，就進入fin-wait-2的狀態，如果這個時候 b 直接跑路，則 a 將永遠在這個狀態。雖然 tcp 協議裡面並沒有對這個狀態的處理，但是 linux 有，可以調整 tcp_fin_timeout 這個引數，設定乙個超時時間，最後 a 也會關閉的。

如果 b 沒有跑路，傳送了「b 也不玩了」的請求到達 a 時，a 傳送「知道 b 也不玩了」的 ack 後，從 fin-wait-2 狀態結束，按說 a 可以跑路了，但是最後的這個 ack 萬一 b 收不到呢？則 b 會重新發乙個「b 不玩了」，這個時候 a 已經跑路了的話，b 就再也收不到 ack 了，因而 tcp 協議要求 a 最後等待一段時間time-wait，這個時間要足夠長，長到如果 b 沒收到 ack 的話，「b 說不玩了」會重發的，a 會重新發乙個 ack 並且足夠時間到達 b。

要求 a 等待 time-wait還有乙個原因就是防止產生混亂，a 直接關閉了，但是這個時候 b是不知道的，可能在 a 關閉之前 b還傳送了很多資料報，如果這時候 a 的埠被乙個新的應用占用了的話，那麼新的應用就會接收到上個連線中 b傳送過來的資料報，這樣就混亂了，雖然這個資料報是無效的，但是等待 time-wait 可以是乙個雙保險，因而也需要等足夠長的時間，等到原來 b 傳送的所有的包都死翹翹，再空出埠來。

TCP 連線與關閉

TCP連線建立與關閉

TCP連線與關閉過程

關閉tcp連線

TCP 連線與關閉

TCP連線建立與關閉

TCP連線與關閉過程

關閉tcp連線

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