LWIP协议：TCP/IP有限状态机

当tcp发送一个段后，开启定时器（500ms慢定时器），超过rto没有收到确认的话，重发该段。

当tcp收到另一端发来的数据后，等待几分之一秒的时间，这段时间校验数据，如果有错误则丢弃，等待发送端超时重发。

TCP头默认20字节，并可由4位首部长度指定。

IP地址（IP头部中）加端口号（TCP头部中）可以唯一确定一个连接。

建立连接时，SYN置1,。当ACK置1时，32位确认号才有效。

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建立连接三次握手，关闭连接四次握手。

1.建立连接

（1）客户端：客户端发送SYN报文段，并且顺序号为x

（2）服务器端：服务器端接收到，并且返回一个SYN报文段，顺序号y，确认号ack=x+1

（3）客户端：收到报文，并返回ack=y+1，此时客户端建立连接

（4）服务器端：收到确认，建立链接。

2.断开连接

（1）客户端：上层应用进程关闭，发送完所有未处理的报文段后，发送Fin报文段，顺序号为x，并且不再接收应用的数据。

（2）服务器端：接收到Fin报文段，返回ack=x+1确认，并且通知上层应用，对方上层已关闭。

（3）客户端：收到确认报文段。

 

（4）服务器端：上层应用关闭，发送Fin报文段，顺序号为y，确认号为x+1

（5）客户端：接收Fin报文，并返回确认号ack=y+1

（6）服务器端，接收报文段。

收到本方应用进程的关闭命令后，TCP在发送完尚未处理的报文段后，发FIN=1的报文段给对方，且TCP不再受理本方应用进程的数据发送。在FIN以前发送的数据字节，包括FIN，都需要对方确认，否则要重传。注意FIN也要占一个顺序号。一旦收到对方对FIN的确认以及对方的FIN报文段，本方TCP就对该FIN进行确认，在等待一段时间，然后关闭连接。等待是为了防止本方的确认报文丢失，避免对方的重传报文干扰新的连接。

3.TCP/IP状态机

客户端TCP状态迁移：

CLOSED -> SYN_SENT -> ESTABLISHED -> FIN_WAIT_1 -> FIN_WAIT_2 -> TIME_WAIT -> CLOSED

服务器TCP状态迁移：

CLOSED -> LISTEN -> SYN_RECEIVED -> ESTABLISHED -> CLOSE_WAIT -> LAST_ACK -> CLOSED

（1）CLOSED 状态时初始状态。关闭状态，没有连接活动或正在进行

（2）LISTEN:被动打开，服务器端的 状态变为LISTEN(监听)。

被动打开的概念：连接的一端的应用程序通知操作系统，希望建立一个传入的连接。这时候操作系统为连接的这一端建立一个连 接。

与之对应的是主动连接：应用程序通过主动打开请求来告诉操作系统建立一个连接。

（3）SYNRECVD:服务器端收到SYN后，状态为SYN；发送SYN ACK;

（4） SYN_SENTY:应用程序发送SYN后，状态为SYN_SENT；

（5）ESTABLISHED: SYNRECVD收到ACK后，状态为ESTABLISHED； SYN_SENT在收到SYN ACK，发送ACK，状态为ESTABLISHED；

（6）FIN_WAIT_1：（主动关闭）应用程序端发送FIN，准备断开TCP连接；状态从ESTABLISHED——>FIN_WAIT_1；

（7）FIN_WAIT_2：（主动关闭）应用程序端只收到服务器端的ACK信号，并没有收到FIN信号；说明服务器端还有数据传输，那么此时为半连接；

（8）TIME_WAIT:有两种方式进入 该状态：

1、FIN_WAIT_1进入：此时应用程序端口收到FIN+ACK（而不是像FIN_WAIT_2那样只收到ACK，说明数据已经发送完毕）并 向服务器端口发送ACK；

2、FIN_WAIT_2进入：此时应用程序端口收到了FIN，然后向服务器端发送ACK；TIME_WAIT是为了实现TCP 全双工连接的可靠性关闭，用来重发可能丢失的ACK报文；需要持续2个MSL(最大报文生存时间)：假设应用程序端口在进入TIME_WAIT后，2个 MSL时间内并没有收到FIN,说明应用程序最后发出的ACK已经收到了；否则，会在2个MSL内在此收到ACK报文；

（9）CLOSE_WAIT:（被动关闭）服务器端在收到FIN后，发送ACK，状态为CLOSE_WAIT；如果此时服务器端还有数据需要发送，那么就发送，直到数据发送完毕；此时，服务器端发送FIN，状态变为LAST_ACK;

（10）LAST-ACK:  （被动关闭）当被动关闭的一方在发送FIN报文后，等待对方的ACK报文的时候，就处于LAST_ACK 状态。当收到对方的ACK报文后，也就可以进入到CLOSED 可用状态了。