TCP 介绍

TCP介绍

TCP（Transmission Control Protocol 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，由IETF的RFC 793定义。在简化的计算机网络OSI模型中，它完成第四层传输层所指定的功能，用户数据报协议（UDP）是同一层内[1]  另一个重要的传输协议。在因特网协议族（Internet protocol suite）中，TCP层是位于IP层之上，应用层之下的中间层。不同主机的应用层之间经常需要可靠的、像管道一样的连接，但是IP层不提供这样的流机制，而是提供不可靠的包交换。

TCP交互过程包括三次握手和四次关闭。

客户端TCP状态迁移：CLOSED->SYN_SENT->ESTABLISHED->FIN_WAIT_1->FIN_WAIT_2->TIME_WAIT->CLOSED

服务器TCP状态迁移：CLOSED->LISTEN->SYN-RECEIVED->ESTABLISHED->CLOSE_WAIT->LAST_ACK->CLOSED

• 基本TCP客户—服务器程序基本框架

TCP的状态

LISTEN - 侦听来自远方TCP端口的连接请求；

SYN-SENT -在发送连接请求后等待匹配的连接请求；

SYN-RECEIVED - 在收到和发送一个连接请求后等待对连接请求的确认；

ESTABLISHED- 代表一个打开的连接，数据可以传送给用户；

FIN-WAIT-1 - 等待远程TCP的连接中断请求，或先前的连接中断请求的确认；

FIN-WAIT-2 - 从远程TCP等待连接中断请求；

CLOSE-WAIT - 等待从本地用户发来的连接中断请求；

CLOSING -等待远程TCP对连接中断的确认；

LAST-ACK - 等待原来发向远程TCP的连接中断请求的确认；

TIME-WAIT -等待足够的时间以确保远程TCP接收到连接中断请求的确认；

CLOSED - 没有任何连接状态。

TCP三次握手

TCP/IP协议中，TCP协议提供可靠的连接服务，采用三次握手建立一个连接，如下图所示。

1）第一次握手：建立连接时，客户端A发送SYN包（SYN=x）到服务器B，并进入SYN_SENT状态，等待服务器B确认。

2）第二次握手：服务器B收到SYN包，必须确认客户A的SYN（ACK=x+1），同时自己也发送一个SYN包（SYN=y），即SYN+ACK包，此时服务器B进入SYN_RCVD状态。

3）第三次握手：客户端A收到服务器B的SYN＋ACK包，向服务器B发送确认包ACK（ACK=y+1），此包发送完毕，客户端A和服务器B进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。

完成三次握手，客户端与服务器开始传送数据。

确认序号：其数值等于发送方的发送序号 +1(即接收方期望接收的下一个序列号)。

TCP四次关闭

TCP的连接的拆除需要发送四个包，因此称为四次挥手(four-way handshake)。客户端或服务器均可主动发起挥手动作，在socket编程中，任何一方执行close()操作即可产生挥手操作。

1）客户端A发送一个FIN，用来关闭客户A到服务器B的数据传送。

2）服务器B收到这个FIN，它发回一个ACK，确认序号为收到的序号加1。和SYN一样，一个FIN将占用一个序号。

3）服务器B关闭与客户端A的连接，发送一个FIN给客户端A。

4）客户端A发回ACK报文确认，并将确认序号设置为收到序号加1。

以客户机发起关闭连接为例：1.服务器读通道关闭，2.客户机写通道关闭，3.客户机读通道关闭，4.服务器写通道关闭。

详细过程：

第一阶段 客户机发送完数据之后，向服务器发送一个FIN数据段，序列号为i；
1.服务器收到FIN(u)后，返回确认段ACK，序列号为u+1，关闭服务器读通道；
2.客户机收到ACK(u+1)后，关闭客户机写通道；
（此时，客户机仍能通过读通道读取服务器的数据，服务器仍能通过写通道写数据）

第二阶段 服务器发送完数据之后，向客户机发送一个FIN数据段，序列号为j；
3.客户机收到FIN(w)后，返回确认段ACK，序列号为w+1，关闭客户机读通道；
4.服务器收到ACK(w+1)后，关闭服务器写通道。
这是标准的TCP关闭两个阶段，服务器和客户机都可以发起关闭，完全对称。

参考文章：http://www.cnblogs.com/Jessy/p/3535612.html

http://blog.csdn.net/u010275850/article/details/46349689