关于计算机网络:计算机网络TCP连接管理

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TCP 建设连贯的过程须要在客户端和服务端之间替换 3 个 TCP 报文段，故而也称为“三次握手”。

假如 A 运行 TCP 客户端程序，B 运行 TCP 服务端程序，则三次握手过程如下所示：

服务端 B 执行的代码大抵如下：

struct sockaddr addr;
int listenSock, backlog, clientSock;

// 设置各变量 ...

listenSock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
bind(listenSock, &addr, sizoef(addr));
listen(listenSock, backlog);
clientSock = accept(listenSock, NULL, NULL);

客户端 A 执行的代码大抵如下：

struct sockaddr serverAddr;
int sock;

// 设置各变量 ...

sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
connect(sock, &serverAddr, sizeof(serverAddr));

两者通过调用 socket() 来创立 TCP 套接字，此时两者处于 CLOSED 状态；
服务端 B 先运行，在调用 listen() 之后，进入 LISTEN 状态，监听客户端连贯申请；
A 调用 connect() 向 B 发动建设连贯的申请：A 向 B 发送一个 SYN 报文段，其中的同步位 SYN=1，同时抉择一个初始序号 seq=x；SYN 报文段不能携带数据，但要耗费一个序号，在发送完 SYN 报文段之后，进入 SYN_SENT 状态；
B 收到 A 的连贯申请报文后进入 SYN_RCVD 状态，如果批准建设连贯，则调用 accept()，而后向 A 发送确认：确认报文段的 SYN=1、ACK=1，确认号为 ack=x+1，同时为本人抉择一个初始序号 seq=y，此报文段也不能携带数据，但要耗费一个序号；
A 收到 B 的确认后，还要向 B 返回确认，而后进入 ESTABLISHED 状态：确认报文的 ACK=1，确认序号为 ack=y+1，而本人的序号为 seq=x+1，此报文段能够携带数据，如果不携带数据则不耗费序号（下一个报文段的序号仍为 seq=x+1）；
B 收到 A 的确认后也进入 ESTABLISHED 状态。

为什么 A 最初还要发送一次确认？ 次要是为了避免已生效的连贯申请报文段忽然又传送到了 B：如果 A 收回的第一个连贯申请报文段因为网络提早没有及时达到 B；此时 A 收回第二个连贯申请报文段，且胜利建设了连贯，数据传输结束后，开释了连贯；一段时间后，第一个连贯申请报文段终于达到了 B（B 认为是一个新的连贯申请），如果 B 不须要 A 的确认就建设了连贯，而 A 又不理睬 B 的确认，则 B 就白白浪费了资源。

假如 A 被动敞开连贯，则连贯的开释过程如下：

A 通过调用 close() 来敞开套接字，向 B 发送连贯开释报文段：报文段的 FIN=1，序号 seq=u；而后进入 FIN-WAIT-1 状态，期待 B 的确认；FIN 报文段不能携带数据，但要耗费一个序号；
B 收到连贯开释报文段后立刻收回确认：确认报文段的 ACK=1，确认号为 ack=u+1，序号为 seq=v；而后进入 CLOSE-WAIT 状态（期待己方敞开连贯）；此时的 TCP 连贯处于半敞开状态，即 A 曾经没有数据要发送了，但如果 B 发送数据，A 仍要接管，也就是说 B 到 A 这个方向的连贯仍未敞开；
A 收到 B 的确认后进入 FIN-WAIT-2 状态，期待 B 发送连贯开释报文段；
B 发送完数据之后也调用 close() 来敞开连贯，向 A 发送连贯开释报文段：报文段的 FIN=1，ACK=1，序号为 seq=w，确认号仍为 ack=u+1；而后进入 LAST-ACK 状态，期待 A 的确认（最初一个确认）；
A 收到 B 的连贯开释报文段后，向 B 收回确认：报文段的 ACK=1，序号为 seq=u+1，确认号为 ack=w+1；而后进入 TIME-WAIT 状态，此时连贯仍未开释；
B 收到 A 的确认后开释连贯，进入 CLOSED 状态；
A 在 TIME-WAIT 状态中期待 2MSL（Maximum Segment Lifetime）的工夫之后才进入到 CLOSED 状态，即 B 先于 A 完结 TCP 连贯。

为什么 A 须要在 TIME-WAIT 状态中期待 2MSL 的工夫？ 起因有如下两点：
（1）为了保障 A 发送的最初一个 ACK 报文段可能达到 B。如果此 ACK 报文段失落，B 会因为没收到确认而超时重传 FIN+ACK 报文段，而 A 就可能在这 2MSL 工夫内收到重传的 FIN+ACK 报文段，而后 A 重传一次确认，并重新启动 2MSL 计时器。
（2）A 在发送完最初一个 ACK 报文段后，再通过 2MSL 工夫，就能够使本连贯期间所产生的所有报文段都从网络中隐没，这样就可保障新连贯中不会呈现旧连贯的申请报文段。

正文完