计算机网络-基本概念（10）【传输层】TCP运输连接管理

三次握手

1. A主动建立连接。发送SYN=1，seq=x，进入SYN-SENT（同步已发送）状态。
2. B收到请求，同意建立连接，则向A发送确认。发送SYN=1，ACK=1，seq=y，ack=x+1。进入SYN-RCVD状态。
3. A收到B的确认后，还要向B给出确认。发送ACK=1，seq=x+1，ack=y+1。

为什么A最后还要发送一次确认呢？ 这主要是为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了B，因而产生错误。

所谓“已失效的连接请求报文段”是这样产生的。考虑一种正常情况，A发出连接请求，但因连接请求报文丢失而未收到确认。于是A再重传一次连接请求。后来收到了确认，建立了连接。数据传输完毕后，就释放了连接。A共发送了两个连接请求报文段，其中各地一个丢失，第二个到达了B，没有“已失效的连接请求报文段”。

现假定出现一种异常情况，即A发出的第一个连接请求报文段并没有丢失，而是在某些网络节点长时间滞留了，以致延误到连接释放以后的某个时间才到达B。但B收到此失效的连接请求报文段后，就误认为是A又发出一次新的连接请求。于是就向A发出确认报文段，同意建立连接。假定不采用报文握手，那么只要B发出确认，新的连接就建立了。

由于现在A并没有发出建立连接的请求，因此不会理睬B的确认，也不会向B发送数据。但B却以为新的运输连接已经建立了，并一直等待A发来数据。B的许多资源就这样白白浪费了。

四次挥手

数据传输结束后，通信的双方都可以释放连接。现在A和B都处于ESTABLISHED状态。A的应用进程先向其TCP发出连接释放报文段，并停止再发送数据，主动关闭TCP连接。A把连接释放报文段首部的终止控制位FIN置为1，其徐浩seq=u，它等于前面以传送过去的数据的最后一个字节的序号加1.这时A进入FIN-WAIT-1（终止等待）状态，等待B的确认。请注意，TCP规定，FIN报文段即使不携带数据，它也消耗掉一个序号。

B收到连接释放报文段后立即发出确认，确认号是ack=u+1,而这个报文段自己的序号是v，等于B前面一传送过的数据的最后一个字节的序号加1.然后B就进入CLOSE-WAIT（关闭等待）状态了。TCP服务器进程这时应通知高层应用进程，因而从A到B这个方向的连接就释放了，这时的TCP连接处于半关闭状态，即A已经没有数据要发送了，但B若发送数据，A仍要接受。也就是说B到A这个方向的连接并未关闭，这个状态可能会持续一段时间。

A收到来自B的确认后，进入FIN-WAIT-2（终止等待2）状态，等待B发出的连接释放报文段。

若B已经没有要向A发送的数据，其应用进程就通知TCP释放连接。这时B发出的连接释放报文段必须使FIN=1.现假定B的序号为W（在半关闭状态B可能又发送了一些数据）。B还必须重复上次已发送过的确认号ack=u+1。这时B就进入LAST-ACK（最后确认状态），等待A的确认。

A在收到B的连接释放报文段后，必须对此发出确认。在确认报文段中把ACK置1，确认号ack=w+1，然后进入到TIME-WAIT（时间等待）状态。请注意，现在TCP连接还没有释放掉。必须经过时间等待计时器设置的时间2MSL后，A才进入到CLOSED状态。

为什么A在TIME-WAIT状态必须等待2MSL的时间呢？ 两个理由

1. 为了保证A发送的最后一个ACK报文段能够到达B。
2. 防止上一节提到的“已失效的连接请求报文段”出现在本连接中。

有限状态机