TCP11种状态分析和测试

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　 我们都知道TCP有11种状态，那么TCP的这11种状态是在什么情况下产生的呢？我觉得作为学习TCP/IP的我们来说，是一个值得考虑的问题。

　 本文主要是基于之前完成的一个C/S的点对点的聊天的程序（需要代码的，可以点击下载），对它进行测试，查看他产生的状态。

　 11种状态：

1、客户端独有的：（1）SYN_SENT （2）FIN_WAIT1 （3）FIN_WAIT2 （4）CLOSING （5）TIME_WAIT 。

2、服务端独有的：（1）LISTEN （2）SYN_RCVD （3）CLOSE_WAIT （4）LAST_ACK 。

3、共有的：（1）CLOSED （2）ESTABLISHED 。

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我在网上看到了一张图，这张图被很多人引用过，看上去有点复杂，但是仔细看，确实都介绍清楚了。

 三次握手流程：

　  1、TCP原先的状态是CLOSED，它发送一个SYN包到服务端申请主动打开。 此时，客户端的状态将变为SYN_SENT。

 2、服务端通过建立套接字以及调用bind、listen函数，进入了监听状态，此时服务端的TCP状态为LISTEN,它通过被动打开，等待客服端的消息。

3、服务器收到SYN包，必须确认客户的SYN(ACK=J+1)，同时，自己也发送一个SYN包，SYN=K,则此时服务端状态为SYN_RECV。

　  4、客户端接收到消息后，此时客户端给服务端发送一个ACK，则客户端和服务端状态也转为ESTABLISHED，通过了三次握手，建立了连接。

　　四次挥手流程：

　　1、FIN_WAIT1产生状态实际上是当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_WAIT1状态。对方CLOSE一个SOCKET后发送FIN报文给自己，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。

2、如果等到了对方的ACK应答，则客户端的状态变为FIN_WAIT2。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_WAIT1状态一般是比较难见到的，而FIN_WAIT2状态还有时常常可以用netstat看到。也表示半连接，通俗的说就是对方先告诉你，你先别关闭，我还有点东西要发给你。

　　3、接收方收到了对方的FIN报文，并发送了ACK报文，等2MSL后即可回到CLOSED状态。此时的状态为TIME_WAIT状态。

4、被动关闭的一方收到FIN报文后，等待对方的ACK报文。在等待过程中，TCP状态为LAST_ACK，如果收到了ACK报文，则转为CLOSED。

      5、另外，关于CLOSING状态，百度百科的介绍比较通俗易懂：

这种状态比较特殊，实际情况中应该是很少见，属于一种比较罕见的例外状态。正常情况下，当你发送FIN报文后，按理来说是应该先收到（或同时收到）对方的ACK报文，再收到对方的FIN报文。但是CLOSING状态表示你发送FIN报文后，并没有收到对方的ACK报文，反而却也收到了对方的FIN报文。什么情况下会出现此种情况呢？其实细想一下，也不难得出结论：那就是如果双方几乎在同时close一个SOCKET的话，那么就出现了双方同时发送FIN报文的情况，也就会出现CLOSING状态，表示双方都正在关闭SOCKET连接。　

• -->测试一些状态

三次握手建立连接后，客户端和服务端都建立连接，此时的状态为ESTABLEISHED。

CTRL+C关闭一方后，则刚方进入了TIME_WAIT状态。经过2MSL时间，TIME_WAIT状态消失。

启动客户端echo程序，当主动放关闭时(CTRL+C)，另一方并没有关闭，则主动方变为FIN_WAIT2,因为另一放没有发送FIN过来，所以不会变为TIME_WAIT状态。但是测试的时候，再次netstat -at的时候，FIN_WAIT2出现了一会儿就消失了。说明这个进程结束了。

而客户端产生的CLOSE_WAIT状态的原因是：CLOSE_WAIT产生的状态的原因是，当我们主动关闭的那方发送了FIN过去以后，对端主动的回了一个ACK。因为产生了CLOSE_WAIT。而我客户端 并没有发送FIN过去。因此，服务端是不会进入LAST_ACK 。

另外：我考虑了一下，FIN_WAIT1这个状态，可以用SHUTDOWN来做，发送FIN的时候，另一方关闭读即可产生FIN_WAIT1状态。其他的一些状态比较难捕捉到。我还没有想到很好的方法。如果想到了，再补上吧。有错误的地方，也希望网友指正。