以太网 TCP协议（TCP报文交互后的状态机变化）

2.7.2 以太网 TCP协议（TCP报文交互后的状态机变化）

一、TCP状态机：

二、TCP状态机变化

1、TCP三次握手

1. 客户端主动发起SYN置位TCP之后，状态变为SYN_SENT(请求发送状态)
2. 服务器默认处于LISTEN(监听状态)。收到SYN报文之后，状态变为SYN_RCVD(请求回复状态 syn_received)。回复SYN、ACK置位TCP。
3. 客户端收到服务器回复的SYN、ACK置位TCP，状态变为ESTABLISHED(建立连接状态)。回复服务器ACK置位TCP，表示客户端连接建立成功。
   • 当服务器收到客户端的ACK置位TCP后，也将成为ESTABLISHED状态

2、TCP四次挥手

1. 客户端主动发送FIN、ACK置位的TCP之后，状态变为FIN_WAIT_1（结束等待状态1）
2. 服务器收到FIN、ACK置位TCP，状态变为CLOSE_WAIT（关闭等待状态）。通知上层程序关闭相关TCP程序，同时回复ACK置位报文，表示收到断开连接信息。
   • 收到服务器回复的ACK置位TCP，状态变为FIN_WAIT_2（结束等待状态2，等待对方回复FIN、ACK报文）
3. 服务器结束上层TCP程序之后，回复客户端FIN、ACK置位TCP，请求断开连接。状态变为LAST_ACK（最后确认状态）
4. 客户端收到服务器FIN、ACK置位TCP后，状态变为TIME_WAIT（也称2MSL等待状态）。回复服务器ACK置位TCP，表示确认断开连接。
   • 服务器收到客户端ACK置位TCP之后，状态变为CLOSED，连接断开。

3、什么是2MSL？

• RFC 793 [Postel 1981c] 指出MSL为2分钟。然而，实现中的常用值是30秒，1分钟，或2分钟。
• TCP执行主动关闭的一端，收到FIN、ACK置位TCP并发出最后一个ACK确认时所处状态。
• 该连接必须在 TIME_WAIT状态停留的时间为 2倍的M S L。这样可防止最后的ACK在传输过程中丢失导致对端无法正常断开TCP：
  • 假设ACK丢失，对端因为没能及时接收到ack而超时进行重新发送FIN、ACK报文。
    • 如果不进行等待2MSL的时间，回复ACK之后就已经断开了连接。即使对端回复FIN、ACK也不会回复。
    • 如果进行等待2MSL的时间，此时连接仍然存在，收到FIN、ACK之后将再次回复ACK报文进行确认。