c++:tcp/ip协议状态(转载)

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 * 主题：TCP/IP协议的三次握手，四次释放。
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Q1:为什么释放要4步
   因为tcp/ip是全双工通讯。在连接的时，syn,ack可以作为一个包发送。而在释放的时候fin,ack需要分开发送。

   当主动A关闭连接端，请求关闭时，发送fin.     // 状态 fin_wait_1      

   被动端B,同意对方的关闭数据传送请求。发送ACK。  // 状态 close_wait

   被动端B，把想要发送的数据，此时尽快发送给客户端。完了之后。

   被动端B，提出自己关闭往对方发送数据的请求。发送fin   // 状态 last_ack

   主动端A,发送ACK包，同意对方关闭往自己端发送数据的请求。发送ack   // 状态进入time_wait

02 为什么要进入time_wait状态

   理由是：被动端B发送fin包，关闭自我端数据通讯请求后，进入了last_ack状态。有可能由于网络原因，没有收到主动端A的ack包，此时会进行重发fin包。

   time_wait会持续一段时间（2分钟）左右，然后双方进入close状态。

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TCP/IP 连接三次握手与释放四次握手 


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）。



如果是CLIENT端主动断掉当前连接的话，那么双方关闭这个TCP连接共需要四个packet：

Client ---> FIN ---> Server

Client <--- ACK <--- Server

这时候Client端处于FIN_WAIT_2状态；而Server 程序处于CLOSE_WAIT状态。

Client <--- FIN <--- Server

这时Server 发送FIN给Client，Server 就置为LAST_ACK状态。

Client ---> ACK ---> Server

Client回应了ACK，那么Server 的套接字才会真正置为CLOSED状态。



Server 程序处于CLOSE_WAIT状态，而不是LAST_ACK状态，说明还没有发FIN给Client，那么可能是在关闭连接之前还有许多数据要发送或者其他事要做，导致没有发这个FIN packet。

通常来说，一个CLOSE_WAIT会维持至少2个小时的时间。如果有个流氓特地写了个程序，给你造成一堆的 CLOSE_WAIT，消耗你的资源，那么通常是等不到释放那一刻，系统就已经解决崩溃了。



3、 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。

4、 为什么TIME_WAIT状态还需要等2MSL后才能返回到CLOSED状态？

这是因为：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，并保证于此。