TCP连接 断开

 参考：http://blog.csdn.net/cyberhero/article/details/5827181

　　1、建立连接协议 （三次握手）

     （1）客户端发送一个带SYN标志的TCP报文到服务器 。这是三次握手过程中的报文1.

　　（2） 服务器 端回应客户端的，这是三次握手中的第2个报文，这个报文同时带ACK标志和SYN标志。因此它表示对刚才客户端SYN报文的回应；同时又标志SYN给客户端，询问客户端是否准备好进行数据通讯。

　　（3） 客户必须再次回应服务段一个ACK报文，这是报文段3.

　　2、连接终止协议 （四次握手）

　　由于TCP连接是全双工的，因此每个方向都必须单独进行关闭。这原则是当一方完成它的数据发送任务后就能发送一个FIN来终止这个方向的连接。 收到一个 FIN只意味着这一方向上没有数据流动，一个TCP连接在收到一个FIN后仍能发送数据。首先进行关闭的一方将执行主动关闭，而另一方执行被动关闭。

　　（1） TCP客户端发送一个FIN，用来关闭客户到服务器的数据传送（报文段4）。

　　（2） 服务器收到这个FIN，它发回一个ACK，确认序号为收到的序号加1（报文段5）。和SYN一样，一个FIN将占用一个序号。

　　（3） 服务器关闭客户端的连接，发送一个FIN给客户端（报文段6）。

　　（4） 客户段发回ACK报文确认，并将确认序号设置为收到序号加1（报文段7）。

 

 

建立连接：

       LISTEN：  表示服务器端的某个SOCKET处于监听状态，可以接受连接了。   

   SYN_SENT：  这个状态与SYN_RCVD遥想呼应，当客户端SOCKET执行CONNECT连接时，它首先发送SYN报文，因此也随即它会进

                      入到了SYN_SENT状 态，并等待服务端的发送三次握手中的第2个报文。SYN_SENT状态表示客户端已发送SYN报文。

   SYN_RCVD：  这个状态表示接受到了SYN报文，在正常情况下，这个状态是服务器端的SOCKET在建立TCP连接时的三次握手会话过

                      程中的一个中间状态，很短暂，基本上用netstat你是很难看到这种状态的，除非你特意写了一个客户端测试 程序，故

                      意将三次TCP握手过程中最后一个ACK报文不予发送。因此这种状态时，当收到客户端的ACK报文后，它会进入到        

                      ESTABLISHED状态。

ESTABLISHED：这个容易理解了，表示连接已经建立了。

 

终止连接：

  FIN_WAIT_1： 这个状态要好好解释一下，其实FIN_WAIT_1和FIN_WAIT_2状态的真正含义都是表示等待对方的FIN报文。而这两

                       种状态的区别是：FIN_WAIT_1状态实际上是当SOCKET在ESTABLISHED状态时，它想主动关闭连接，向对方发送

                       了FIN报文，此时该SOCKET即进入到FIN_WAIT_1状态。而当对方回应ACK报文后，主动方则进入到FIN_WAIT_2

                       状态，当然在实际的正常情况下，无论对方何种情况下，都应该马上回应ACK报文，所以FIN_WAIT_1状态一般是比

                       较难见到的，而FIN_WAIT_2状态还有时常常可以用netstat看到。

 CLOSE_WAIT： 这种状态的含义其实是表示在等待关闭。怎么理解呢？当对方close一个SOCKET后发送FIN报文给自己，你系统毫无

                       疑问地会回应一个ACK报文给对方，此时则进入到CLOSE_WAIT状态。接下来呢，实际上你真正需要考虑的事情是察

                       看你是否还有数据发送给对方，如果没有的话，那么你也就可以 close这个SOCKET，发送FIN报文给对方，也即关闭

                       连接。所以你在CLOSE_WAIT状态下，需要完成的事情是等待你去关闭连接。

  FIN_WAIT_2： 上面已经详细解释了这种状态，实际上FIN_WAIT_2状态下的SOCKET，表示半连接，也即有一方要求close连接，但

                       另外还告诉对方，我暂时还有点数据需要传送给你，稍后再关闭连接。

     LAST_ACK： 这个状态还是比较容易好理解的，它是被动关闭一方在发送FIN报文后，最后等待对方的ACK报文。当收到ACK报文

                       后，也即可以进入到CLOSED可用状态了。

   TIME_WAIT： 表示收到了对方的FIN报文，并发送出了ACK报文，就等2MSL后即可回到CLOSED可用状态了。如果FIN_WAIT_1

                       状态下，收到了对方同时带 FIN标志和ACK标志的报文时，可以直接进入到TIME_WAIT状态，而无须经过

                       FIN_WAIT_2状态。

        CLOSED： 这个没什么好说的了，表示初始状态

            2MSL： 虽然双方都同意关闭连接了，而且握手的4个报文也都协调和发送完毕，按理可以直接回到CLOSED状态（就好比从

                       SYN_SEND状 态到ESTABLISH状态那样）；但是因为我们必须要假想网络是不可靠的，你无法保证你最后发送的

                       ACK报文会一定被对方收到，因此对方处于 LAST_ACK状态下的SOCKET可能会因为超时未收到ACK报文，而重发

                       FIN报文，所以这个TIME_WAIT状态的作用就是用来重发可能丢失的 ACK报文。

 

为什么建立连接协议 是三次握手，而关闭连接却是四次握手呢？

　　这是因为服务端的LISTEN状态下的SOCKET当收到SYN报文的建连请求后，它可以把ACK和SYN（ACK起应答作用，而SYN起同步 作用）放在一个报文里来发送。但关闭连接时，当收到对方的FIN报文通知时，它仅仅表示对方没有数据发送给你了；但未必你所有的数据都全部发送给对方了， 所以你可以未必会马上会关闭SOCKET，也即你可能还需要发送一些数据给对方之后，再发送FIN报文给对方来表示你同意现在可以关闭连接了，所以它这里 的ACK报文和FIN报文多数情况下都是分开发送的。

 

使用TIME-WAIT状态主要有两个目的：

（1）可靠地终止TCP连接

（2）为耗尽网络中所有此连接的“走失段”提供时间

第一个目的很好理解。假设主动关闭的这一端没有进入TIME-WAIT状态，而只是关闭了连接，并且对最后一条ACK丢失掉了。因为最后一条ACK丢失了，被动关闭的这一端会超时，并重传FIN。而主动关闭端收到重传的FIN时，TCP已经没有这条连接的记录了（已经关闭了连接），所以它会用RST（重置）来响应，对等实体会产生一个错误状态，而不会有序地终止。但如果发送最后一条ACK的这一端处于TIME-WAIT状态，仍然有这条连接的记录，所以它可以对来自对应实体的重传FIN进行正确的响应。

在Linux系统上，一个TCP端口不能被同时打开多次（两次及以上）。当一个TCP连接处于TIME_WAIT状态时，我们将无法立即使用该连接占用的端口来建立一个新的连接。反过来思考，如果不存在TIME_WAIT状态，则应用程序能够立即建立一个和刚关闭的连接相似的连接。这个新连接可能接受到属于原来的连接的、携带应用程序数据的TCP报文段（迟到的报文段），这显然是不应该发生的。这就是TIME-WAIT状态存在的第二个原因。

另外，因为TCP报文段的最大生存时间是MSL，所以坚持2MSL时间的TIME_WAIT状态能够确保网络上两个传输方向上尚未被接收到的、迟到的TCP报文段都已经消失（被中转路由器丢弃）。因此，一个连接的新的化身可以在2MSL时间之后完全的建立，而绝对不会接收到属于原来连接的应用程序数据，这就是TIME-WAIT状态要持续2MSL时间的原因。