TCP是一個(gè)面向連接的協(xié)議，無(wú)論哪一方向另一方發(fā)送數(shù)據(jù)之前，都必須先在雙方之間家里一條連接。
而建立一個(gè)TCP連接需要三次握手，這個(gè)我在昨天的文章中已詳細(xì)說(shuō)明，這里就不提了。
還沒(méi)看過(guò)的同學(xué)看這里??
為什么TCP 要采用「3次握手」建立連接？1個(gè)例子教會(huì)你~
今天講講TCP連接的終止，也就是我們平時(shí)說(shuō)的四次揮手。
這是由于TCP的半關(guān)閉 （ half-close）造成的。
因?yàn)橐粋€(gè)TCP連接時(shí)全雙工（即數(shù)據(jù)在兩個(gè)方向上能同時(shí)傳遞），因此每個(gè)方面必須單獨(dú)地進(jìn)行關(guān)閉。
需要注意的是，收到一個(gè)FIN 只意味著在這一方向上沒(méi)有數(shù)據(jù)流動(dòng)，但一個(gè)TCP連接在收到一個(gè)FIN之后仍能發(fā)送數(shù)據(jù)。
TCP 連接終止過(guò)程，如圖1所示 ：
1、TCP 客戶端發(fā)送一個(gè)FIN ，用來(lái)關(guān)閉從客戶端到服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳送；
2、當(dāng)服務(wù)器收到這個(gè)FIN ，它發(fā)回一個(gè)ACK ，確認(rèn)序號(hào)為收到的序號(hào)加1 。一個(gè)FIN 也將占用一個(gè)序號(hào)；
3、服務(wù)器程序首先傳送一個(gè)文件結(jié)束符，然后服務(wù)器關(guān)閉它的連接，發(fā)送一個(gè)FIN 到客戶端；
4、客戶端回復(fù)一個(gè)確認(rèn)。
最大報(bào)文段長(zhǎng)度（MSS）表示TCP 傳往另一端的最大塊數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度。當(dāng)建立一個(gè)TCP連接時(shí)，每一方都有用于通告它期望接收的MSS選項(xiàng) （ MSS選項(xiàng)只能出現(xiàn)在SYN報(bào)文段中） 。
如果一方?jīng)]有接收到來(lái)自另一方的MSS值，則 MSS就定為默認(rèn)值536字節(jié)（這個(gè)默認(rèn)值允許20 字節(jié)的IP 首部和20字節(jié)的TCP首部以適合576 字節(jié)的IP數(shù)據(jù)報(bào)）。
MSS讓主機(jī)限制另一端發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)的長(zhǎng)度，加上主機(jī)也能控制它發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)的長(zhǎng)度，這將使以較小MTU接收到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)避免分段。
半連接：TCP 連接的一端在結(jié)束它的發(fā)送之后還能接收到來(lái)自另一端數(shù)據(jù)的能力。
TCP 的狀態(tài)變遷圖（如圖所示）：
ESTABLISHED狀態(tài)是連接雙方能夠進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳送的狀態(tài)。
當(dāng) SYN_RCVD（圖中SYN 收到）狀態(tài)是從LISTEN狀態(tài)（正常情況）進(jìn)入，而不是從SYN_SENT狀態(tài)（同時(shí)打開）進(jìn)入時(shí)，從SYN_RCVD回到 LISTEN狀態(tài)變遷才是有效的。
這意味著如果執(zhí)行被動(dòng)打開（進(jìn)入LISTEN），收到一個(gè)SYN，發(fā)送一個(gè)帶ACK的 SYN（進(jìn)入SYN_RCVD），然后收到一個(gè)RST，而不是一個(gè)ACK，便又回到LISTEN狀態(tài)并等待另一個(gè)連接請(qǐng)求的到來(lái)。
TIME_WAIT狀態(tài)也成為2MSL等待狀態(tài)。
當(dāng) TCP 執(zhí)行一個(gè)主動(dòng)關(guān)閉，并發(fā)回最后一個(gè)ACK ，該連接必須在TIME_WAIT狀態(tài)停留 的時(shí)間為2倍的MSL 。
這樣可讓TCP再次發(fā)送最后的ACK以防這個(gè)ACK丟失（另一端超時(shí)并重發(fā)組后的FIN ）。
一個(gè) socket對(duì)（即包含本地IP 地址、本地端口、遠(yuǎn)端IP 地址和遠(yuǎn)端端口的4 元組）在TCP連接處于2 MSL 等待期間，將不能再次被使用。
盡管許多具體的實(shí)現(xiàn)中允許一個(gè)進(jìn)程重新使用仍處于2 MSL 等待的端口（通常是設(shè)置選項(xiàng)SO_REUSEADDR），但TCP 不能允許一個(gè)新的連接建立在相同的插口上。
無(wú)論何時(shí)一個(gè)報(bào)文段發(fā)往基準(zhǔn)的連接（即，由目的IP地址和目的端口號(hào)以及源IP地址和源端口號(hào)指明的連接）出現(xiàn)錯(cuò)誤，TCP都會(huì)發(fā)回一個(gè)復(fù)位報(bào)文段。
異常終止（發(fā)送一個(gè)復(fù)位（RST ）報(bào)文段而不是FIN 來(lái)中途釋放一個(gè)連接）一個(gè)連接對(duì)應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)有兩點(diǎn)好處：
1、丟棄任何待發(fā)數(shù)據(jù)并立即發(fā)送復(fù)位報(bào)文段；
2、RST 的接收方會(huì)區(qū)分另一端執(zhí)行的是異常關(guān)閉還是正常關(guān)閉。在正常關(guān)閉的情況，需要在所有排隊(duì)數(shù)據(jù)都已發(fā)送之后才發(fā)送FIN 。因此，正常情況下沒(méi)有任何數(shù)據(jù)丟失。
Socket API通過(guò)“ linger to close選項(xiàng)”（SO_LINGER）提供這種異常關(guān)閉的能力。
如果一方已經(jīng)關(guān)閉或異常終止連接而另一方卻還不知道，這樣的TCP 連接成為半打開（Half-Open）的。
任何一端的主機(jī)異常都可能導(dǎo)致這種情況的發(fā)生。
只要不打算在半打開連接上傳輸數(shù)據(jù)，仍處于連接狀態(tài)的一方就不會(huì)檢測(cè)另一方已經(jīng)出現(xiàn)異常。
發(fā)生半打開連接的另一個(gè)常見原因是，當(dāng)客戶主機(jī)突然掉電而不是正常的結(jié)束客戶應(yīng)用程序后在關(guān)機(jī)。
TCP 連接在同時(shí)打開的情況下，僅建立一條連接而不是兩條連接。
下圖顯示了同時(shí)打開期間報(bào)文段的交換。
兩端幾乎在同時(shí)發(fā)送SYN ，并進(jìn)入SYN_SENT狀態(tài)。
當(dāng)每一端收到SYN時(shí)，狀態(tài)為SYN_RCVD，同時(shí)它們都再發(fā)送SYN并對(duì)收到的SYN進(jìn)行確認(rèn)。
當(dāng)雙方都收到SYN及相應(yīng)的ACK時(shí)，狀態(tài)都邊前衛(wèi)ESTABLISHED。
因此，一個(gè)同時(shí)打開的連接需要交換4個(gè)報(bào)文段。
同時(shí)關(guān)閉 ：當(dāng)應(yīng)用層發(fā)送關(guān)閉命令時(shí)，兩端均從ESTABLISHED變?yōu)?FIN_WAIT_1。
這將導(dǎo)致雙方各發(fā)送一個(gè)FIN，兩個(gè)FIN 經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送后分別到達(dá)另一端。
收到FIN后，狀態(tài)由FIN_WAIT_1變遷到CLOSING，并發(fā)送最后的ACK。
當(dāng)收到最后的ACK時(shí)，狀態(tài)變化為TIME_WAIT。
下圖總結(jié)了這些變化。
再如下圖，顯示了當(dāng)前TCP選項(xiàng)的格式，這些選項(xiàng)的定義來(lái)自于RFC 793和RFC1323 。
每個(gè)選項(xiàng)的開始是1字節(jié)kind字段，說(shuō)明選項(xiàng)的類型。
END
好了，今天的分享就到這了。
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